MATERIAIS CONDUTORES
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MATERIAIS CONDUTORESFELIPE SVONKA PALMEIRO1SUMRIOINTRODUOPROPRIEDADES ELTRICASPROPRIEDADES TRMICASCONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTIVIDADE ELTRICARESISTIVIDADE ELTRICA E RESISTNCIA MECNICARESISTIVIDADE ELTRICA E FLEXIBILIDADECONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTNCIA MECNICACONCLUSESREFERNCIAS
22INTRODUOCorrente eltrica o movimento ordenado de eltrons em um material;Resistncia eltrica por sua vez definida como sendo a resistncia do material movimentao dos eltrons;Um material que seja um bom condutor eltrico apresenta baixa resistncia eltrica;J um bom condutor trmico um material cujo calor distribudo de forma facilitada ao longo de sua estrutura;Ou seja, as vibraes atmicas referentes energia trmica, so transmitidas sem muita resistncia ao longo da estrutura do material;
3INTRODUO
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PROPRIEDADES ELTRICASRESISTNCIA ELTRICA: a capacidade do material em conduzir corrente eltrica, quando aplicada sobre o mesmo uma diferena de potencial;
RESISTIVIDADE ELTRICA: Relaciona a resistncia eltrica de um material de acordo com seu formato e comprimento;
CONSTANTE DIELTRICA: a capacidade do material em impedir uma descarga eltrica quando submetido a uma diferena de potencial entre suas extremidades;
LEI DE GAUSS PARA ELETRICIDADE: A corrente eltrica que flui por um material, flui sobre sua superfcie;
5PROPRIEDADES ELTRICAS
6PROPRIEDADES ELTRICAS
7PROPRIEDADES TRMICASTEMPERATURA DE FUSO: Temperatura de mudana do estado fsico de slido para lquido;
TEMPERATURA DE TRANSIO VTREA: Temperatura em que o material no cristalino passa de uma caracterstica slida para lquido viscoso;
CAPACIDADE TRMICA: Quantidade de energia que o material consegue armazenar em uma dada diferena de temperatura;
CONDUTIVIDADE TRMICA: Capacidade do material em distribuir calor ao longo de sua estrutura;
8CONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTIVIDADE ELTRICAEm muitos casos baixa resistividade eltrica e alta condutividade trmica so requeridas, como em contatos de equipamentos eltricos e linhas de transmisso de energia;
Em outros pode ser necessrio alta condutividade trmica e alta resistividade eltrica, como em microchips de computador; bem como outras combinaes
Os diagramas que permitem escolher materiais com base nessas propriedades so mostrados a seguir:9CONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTIVIDADE ELTRICA
10CONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTIVIDADE ELTRICA
11RESISITIVIDADE ELTRICA E RESISTNCIA MECNICAPara utilizao de condutores em linhas de transmisso se faz necessria a utilizao de materiais com baixa resistividade a fim de se minimizar as perdas;Contudo, estes materiais em geral possuem baixa resistncia mecnica, o que pode causar problemas em sua utilizao em estruturas e antenas por exemplo;Em alguns casos utiliza-se mtodos para aumentar a resistncia mecnica de materiais condutores, reduzindo um pouco sua condutividade, em outros utiliza-se de compsitos;Os diagramas de bolhas que permitem selecionar materiais adequados para estas aplicaes so mostrados a seguir:12RESISITIVIDADE ELTRICA E RESISTNCIA MECNICA
13RESISITIVIDADE ELTRICA E RESISTNCIA MECNICA
14RESISITIVIDADE ELTRICA E FLEXIBILIDADEEm algumas aplicaes industriais selos mecnicos condutores so necessrios, dessa forma so requisitados materiais moldveis, capazes de adequar ao formato do recipiente que o contm, e condutores para se evitar acmulo de carga eltrica no selo (similar a um capacitor);
Dessa maneira, metais ou polmeros isolados no tem aplicao; Sendo necessrios compsitos para se resolver o problema;
Os diagramas de bolhas utilizados para o problema so mostrados a seguir:15RESISITIVIDADE ELTRICA E FLEXIBILIDADE
16CONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTNCIA MECNICA17Para algumas aplicaes industriais necessita-se de materiais que resistam a grandes presses, mas que ao mesmo tempo sejam bons condutores de calor, como o caso dos trocadores de calor;
O diagrama de bolha a seguir permite fazer a escolha do melhor material a ser empregado para este tipo de aplicao:CONDUTIVIDADE TRMICA E RESISTNCIA MECNICA
18CONCLUSESManeira mais visual e intuitiva de selecionar materiais;
Ampla gama de estudos de caso para se avaliar ao longo do livro, contribuindo para aplicaes do contedo;
Ressalta-se a importncia da seleo correta dos materiais, tendo em vista todos os graves problemas decorrentes de erro na escolha;
Deixa evidente a conexo entre as reas do conhecimento e a importncia da utilizao das mesmas para solucionar os problemas;19REFERNCIAShttp://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/index.aspx?ID_OBJETO=58321&tipo=ob&cp=780031&cb=&n1=&n2=M%EF%BF%BDdulos%20Did%EF%BF%BDticos&n3=Ensino%20M%EF%BF%BDdio&n4=F%EF%BF%BDsica&b=s
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ASHBY, M. F. Materials Selection In Mechanical Design. 4 ed. Oxford: Elsevier Ltd. 201120