ME - Apostila geral
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DisciplinaMateriais Elétricos para Engenharia Elétrica78 materiais193 seguidores
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uma boa qualidade condutora de eletricidade dos metais originais e 
são, desse modo, utilizadas para o transporte de energia com mínimas perdas. Exemplos: 
1.1) Ligas de cobre: metais são acrescentados ao cobre para melhorar a resistência mecânica, a ductilidade e a 
estabilidade térmica, sem reduzir as condutividades elétrica e térmica e resistência à corrosão. Algumas ligas: 
1.1.1) Bronzes: o estanho é adicionado ao cobre (2 a 11%) para aumentar sua dureza e resistência mecânica, 
sem alterar sua ductilidade. Estas ligas apresentam ainda boa condutividade, elevada resistência à 
corrosão, à fadiga e ao desgaste por atrito, fácil usinagem e são elásticos. São utilizados como condutor 
em terminais e particularmente como fios e cabos. Com o acréscimo de fósforo, se tornam mais 
flexíveis e são utilizados como fios em terminais telefônicos. É usado também em contatos de chaves. 
1.1.2) Latão: liga binária de cobre e zinco (30%), possui condutividade relativamente alta, boa resistência à 
corrosão, grande resistência à tração. É empregado em barramentos de quadros e equipamentos, varas 
de subestações e bornes. É também às vezes usado como condutor. Não é indicado para trabalhar ao 
tempo devido a formação de rachaduras mas uma solução para diminuir este problema é submeter o 
material a um recozimento para alívio das tensões internas. 
1.1.3) Outras ligas: metais como níquel e cromo são adicionados ao cobre quando se necessita aumentar sua 
resistência. Pode-se obter este resultado também com um condutor de cobre com núcleo de aço, 
chamado Copperweld, que combina a alta condutividade do cobre com alta resistência mecânica e 
tenacidade do aço. Usos: cabos condutores e barras para aterramento. 
1.2) Ligas de Alumínio: em aplicações à baixa tensão, o alumínio puro é usado apenas nos casos em que as 
solicitações mecânicas são pequenas (capacitores, barras condutoras em ranhuras de motores, etc.). 
Entretanto, é grande o emprego de suas ligas para fins elétricos. Ligas de alumínio são construídas para se 
aproveitar a sua baixa massa específica, o que possibilita estruturas de sustentação mais leves. Suas ligas são, 
via de regra, de fácil usinagem. Algumas destas ligas são: 
1.2.1) Duralumínio: (4% Cu + 0,5 % Mg + 0,5 % Mn + Al) - liga leve com elevada resistência mecânica. É 
aplicada em fios, cabos, tubos, barras e chapas condutoras e na confecção de dissipadores térmicos. 
1.2.2) Alumoweld: é o fio de alumínio com núcleo de aço, que lhe aumenta a resistência à tração. É usado 
como cabo pára-raios nas linhas de transmissão e fio neutro em circuitos rurais. 
1.2.3) Aldrey: (0,3% Mg + 0,7% Si + Fe + Al) - liga de boas propriedades mecânicas. É utilizada em linhas 
aéreas, fios trólei, fios de enrolamento de motores e transformadores e na construção de cabos leves. 
1.3) Liga de chumbo e estanho: são ligas resistentes à corrosão e possuem baixo ponto de fusão (60 a 200 oC). 
São utilizados largamente na produção de elementos fusíveis e fios de solda (60% Pb + 40% Sn). São 
utilizados também para o revestimento de fios e malhas de cobre ou latão, melhorando a soldabilidade e 
proteção à corrosão. São usados ainda como condutor em circuitos impressos, onde seu baixo ponto de fusão 
protege os componentes elétricos de possíveis superaquecimentos. 
2) LIGAS RESISTIVAS: diferentemente da preocupação de se ter metais ou ligas de pequenas perdas para condução 
de corrente, há aplicações eletrotécnicas em que se necessita transformar energia elétrica em energia térmica 
(dissipação de calor através do Efeito Joule), ou provocar quedas de tensão, ou ainda controlar o nível de corrente 
elétrica. Estes são casos para o emprego de ligas resistivas. Assim, resistividades elevadas para um condutor e boas 
características a altas temperaturas devem ser propriedades exigidas para estas ligas. 
Ligas deste tipo têm resistividade elétrica variável entre 20 x 10-8 e 150 x 10-8 \u2126m e devem atender certas 
condições em função de seu emprego, que pode ser para fins térmicos (aquecimento), para fins de medição e para 
fins de regulação. Por exemplo, ligas para aquecimento devem ter elevada resistência à corrosão na temperatura de 
trabalho do ambiente de serviço e características favoráveis em suas capacidades de dilatação e irradiação. Por 
outro lado, ligas resistivas para medição (tal como resistores em instrumentos de precisão) e regulação devem ter 
variação linear (ou praticamente constante em alguns casos) de sua resistividade com a temperatura. 
Alguns dos empregos industriais das ligas resistivas são: potenciômetros de fio, resistores de alta dissipação, 
resistências para aquecimento (fornos em siderúrgicas, fornos em geral, ferro de soldar e passar, estufas, fogões 
elétricos, eletrodomésticos, etc.), reostatos (potenciômetros de potência) para controle de correntes, reostatos para 
partida e controle de velocidade de motores, resistências de aparelhos de precisão, reostatos de campo para 
máquinas elétricas (motores e geradores de corrente contínua), reostatos para carga de baterias, etc. 
A seguir são comentadas algumas ligas resistivas de maior interesse: 
2.1) Ligas de níquel-cromo: é uma liga de alta resistividade, resistência mecânica elevada a frio e a quente, 
grande resistência à oxidação em altas temperaturas e sua resistividade varia pouco com a temperatura. Estas 
propriedades conferem a estas ligas ótimas características para aplicações em fornos elétricos e aquecimento 
em geral. Exemplos: Nicromo V (80% Ni + 20% Cr), Cromax (30% Ni + 20% Cr + 50% Fe), outras 
composições de Ni + Cr + Fe. São fabricados em fios ou fitas (simples ou espiraladas) para resistências de 
aquecimento em fornos de indústrias siderúrgicas, câmaras térmicas, ferro de soldar e passar, estufas, fogões 
elétricos e artigos eletrodomésticos (por exemplo, chuveiros, aquecedores de água, etc.). São usados também 
na construção de reostatos e termopares. Outros tipos: Níquel - Cromo 65/15, Nikrothal, Kromore, Alloy A. 
CAPÍTULO 1: Materiais condutores 
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2.2) Ligas de níquel-cobre: a principal característica destas ligas é que as mesmas são termoestáveis, isto é, sua 
resistência praticamente não varia com a temperatura e por isso são usadas em termopares, resistências de 
precisão e resistência para reostatos em máquinas de precisão. Exemplo: Constantan (40% Ni + 60% Cu). 
Outras ligas: Prata alemã (18% Ni + 64% Cu + 18% Zn) - liga de boa condutividade e resistência mecânica, é 
utilizada como material de contato para chaves e contatores; Cuprothal (44% Ni + 55% Cu + Mn) - liga 
bastante utilizada na tecnologia de resistores de fio para altas dissipações com limites de temperatura de até 
600 oC; outras ligas comerciais de níquel-cobre: Alloy 45, Constanloy, Cupron, Advance e Copel 
2.3) Outras ligas de Níquel: Invar (36% Ni + 63,5% Fe + 0,4% Mn) - liga de baixa dilatação, é usada em guias 
de medidas em aparelhos de precisão; Alumel (94% Ni + 3% Mn + 2% Al + Si) - liga dúctil de alta 
resistividade, empregada como material para fios resistivos. 
2.4) Ligas de cromo-ferro: constituem-se em ótimas ligas para utilização em aquecimento elétrico em geral, tais 
como fornos industriais, ferro de solda, chuveiro, placas de cozinha, etc. Composição: Cr + Fe + Al + Co. 
2.5) Ligas de cobre-manganês: liga de elevada estabilidade térmica, sendo porém recomendada para aplicações 
até 400 oC. Exemplos: Manganina (86% Cu + 12% Mn + 2% Ni) \u2013 liga termoestável, é usada em shunt de 
medidores e na fabricação de resistores de precisão para instrumentos de medição; Novo Konstatan (82,5% 
Cu + 12% Mn + 4% Al + 1,5% Fe) - liga de baixa variação da resistividade com a temperatura e usada para 
resistores de medição, reostatos e, eventualmente, para aquecimentos até 400 oC. 
2.6) Ligas de prata: ligas de resistividade elevada, apresentam variação inversa da resistividade com a 
temperatura, o que justifica o seu uso em circuitos de compensação dependentes da temperatura, como 
resistores de regulação. Exemplos: