Química Aplicada a Materiais Elétricos
Por: Jaime Cunha • 10/9/2019 • Trabalho acadêmico • 3.487 Palavras (14 Páginas) • 202 Visualizações
Química Aplicada a Materiais Elétricos
MATERIAS ISOLANTES E SEMICONDUTORES
sumário
1 introdução 3
2 MATERIAS ISOLANTES 4
2.1 - Isolantes gasosos 4
2.1.1 Ar 4
2.1.2 Hexafluoreto 4
2.2 - Isolantes líquidos 4
2.2.1 Óleos minerais 4
2.2.2 Askarel 5
2.2.3 Óleos de silicones 5
2.3 - Isolantes pastosos e ceras 5
2.3.1 Parafina 5
2.3.2 Pasta de silicone 6
2.3.3 Resina 6
2.4 - Isolantes sólidos 6
2.4.1 Fibras isolantes 6
2.4.1.1 As fibras orgânicas 7
2.4.1.2 As fibras sintéticas 7
2.4.2 Materiais cerâmicos 7
2.4.2.1 Porcelana de isoladores 8
2.4.2.2 Cerâmica de capacitores 8
2.4.2.3 Cerâmica porosa 8
2.4.2.4 O Vidro 8
2.4.3 Classe das borrachas 8
2.5 - Efeito corona 9
3 MATERIAS SEMICONDUTORES 10
3.1 - Condução elétrica nos semicondutores 10
3.2 - Semicondutores Intrínsecos 11
3.3 - Semicondutores Extrínsecos 11
3.4 - Técnicas de dopagem 11
3.5 - Semicondutores do tipo N e P 12
3.5.1 Tipo N 12
3.5.2 Tipo P 12
3.6 - Componentes semicondutores típicos 12
3.6.1 Diodos 12
3.6.2 Termistores 13
3.6.2.1 NTC 13
3.6.2.2 PTC 13
3.6.3 Varistores 13
3.6.4 Fotoelementos 13
4. CONCLUSÃO 15
REFERÊNCIAS 16
introdução
Cada elemento químico possui uma característica sobre sua condutividade térmica ou elétrica, os elétrons de valência, aqueles que se encontram na última cada atômica, quando submetidos a uma diferença de potencial que os faz se deslocar entre os átomos, podem possuir uma fraca ou forte ligação com os átomos de origem, essa característica os difere de um elemento condutor ou isolante, entre essas duas classificações se encontram os elementos semicondutores.
As bandas de energia nos fornecem quando esse elétron de valência, sob ação de um potencial elétrico aplicado no elemento irá fazer com que saltem do nível de valência para uma banda de condução.
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MATERIAS ISOLANTES
Os materiais isolantes são aqueles que a corrente elétrica não consegue circular com facilidade, porem sempre haverá uma pequena corrente elétrica circulando pelo material, e além dessa pequena corrente, o material apresenta um valor máximo de campo elétrico que ele pode suportar, quando esse valor for ultrapassado ele se comportará como um material condutor, esse fenômeno é chamado de rigidez dielétrica. Eles podem ser classificados como gasosos, líquidos, pastosos, ceras e sólidos.
2.1 - Isolantes gasosos
Os gases mais utilizados como isolantes são ar, anidrido carbônico, azoto, hidrogênio, gases raros e hexafluoreto de enxofre, eles são utilizados entre condutores, que não utilizam os isolantes sólidos ou líquidos.
2.1.1 Ar
É certamente o maior utilizado, um exemplo comum de uso é em redes de alta tensão, onde o afastamento entre os fios e a altura necessária determina o isolamento até o solo realizado pelo Ar.
2.1.2 Hexafluoreto
O SF6 é usado como um gás isolante em subestações, como um isolador e médio refrescante em transformadores e como um isolador e extintor de arco eléctrico em interruptores para aplicações de alta e média tensão
2.2 - Isolantes líquidos
Os isolantes líquidos podem ser utilizados para duas finalidades, tanto para térmica quanto para elétrica, os de uso mais comum são os óleos minerais, o askarel e óleos de silicone.
2.2.1 Óleos minerais
São utilizados em transformadores, capacitores, chaves de óleo e etc., são altamente estáveis, baixa viscosidade, pois além de realizar o isolamento devem transmitir o calor. Um problema apresentado por ele é sua deterioração com o passar do tempo por diversos fatores internos ou externos, o que pode causar diminuição da rigidez elétrica e baixa isolação, além de ter sua inflamabilidade, podendo causar combustão espontânea quando aquecido.
2.2.2 Askarel
Surgiu através do desenvolvimento de novos líquidos que podem substituir o óleo mineral, ele é composto quimicamente de um pentaclorodifenil (C6 H2 Cl3 C6 H2 Cl3), que se destaca sobretudo pelo fato de não ser inflamável. Porém não pode ser utilizado aplicações onde se apresentam arcos voltaicos expostos, pois nessas condições de temperatura, haverá rompimento da cadeia de HCl e desprendimento do cloro, seu uso é mais recomendado em cabos e capacitores com isolamento em papel, pois confere-lhe uma característica mais homogenia, distribuindo o campo elétrico mais uniformemente.
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