MATERIAIS CONDUTORES COM ELEVADA E REDUZIDA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
UNIDADE NEPOMUCENO 
DEPARTAMENTO DE ELÉTRICA – CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS CONDUTORES COM ELEVADA E 
REDUZIDA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Allan Vinícius Pereira Machado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Materiais Elétricos - 4º Período 
Professor: MSC. Mateus Coelho Vieira 
Nepomuceno/MG 
Novembro de 2017 
I. INTRODUÇÃO 
 
Neste trabalho abordaremos as características dos materiais condutores, 
focando na condutividade ou resistividade do material, onde mostraremos seu 
comportamento em determinados componentes, seus tipos mais comuns no 
mercado e suas principais aplicações. Ainda vamos deixar claro a importância 
de escolher o material de forma correta, pois, assim teremos uma economia e 
evitaremos prejuízos com manutenções em excesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 EXEMPLO DE MATERIAIS ONDE UTILIZAM COMPONENTES DE ALTA CONDUTIVIDADE - reprodução 
II. DESENVOLVIMENTO 
Sabemos, que os materiais condutores de eletricidade são aqueles que 
os elétrons possuem facilidades em se locomoverem nele, porém um material 
condutor não pode ser somente considerado pela facilidade de locomoção dos 
elétrons. 
Temos entre os fatores influenciáveis: condutividade ou resistividade 
elétrica, coeficiente de temperatura, condutividade térmica, potencial de contato 
e comportamento mecânico. Quando vamos escolher um material devemos 
analisar fator a fator, para que este haja um bom desempenho para a função 
esperada. 
“A escolha do material adequado nem sempre recai sobre aquele de 
características elétricas mais vantajosas e a decisão deve recair sobre um metal 
ou uma liga, que apesar de eletricamente menos vantajoso, satisfaz as demais 
condições de utilização. ” (TRAVESSA, 2013) 
A) MATERIAIS CONDUTORES COM ELEVADA 
CONDUTIVIDADE 
Quando se trata de materiais com elevada condutividade, estamos 
falando dos metais nobres acrescidos de alguns outros grupos e de suas ligas e 
estes são usados principalmente em condutores, transformadores e 
enrolamentos de transformadores. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 METAIS – ligados em química 
Normalmente estes materiais são, elementos químicos que formam 
sólidos opacos, lustrosos, bons condutores de eletricidade e calor e quando 
polidos bons refletores de luz. Grande parte destes materiais são forte dútil, 
maleável e, em geral de alta densidade. 
 
 
 
 
 
 
 
1) O COBRE E SUAS LIGAS 
O Cobre quando utilizado como material condutor apresenta as 
seguintes vantagens: pequena resistividade, características mecânicas 
favoráveis, baixa oxidação para maioria das aplicações e fácil deformação a frio 
e a quente. Essas características, garantem ao cobre posição notável no 
mercado, sendo este um dos condutores mais utilizados. 
O cobre tem cor avermelhada característica, o que o distingue de outros 
metais, que com exceção do ouro, o valor da condutividade do material informa 
sobre o grau de pureza do cobre. 
E este resiste bem a ação da água, de fumaças, sulfatos, carbonatos, 
sendo atacado pelo oxigênio do ar, e em presença deste, ácidos, sais e 
amoníacos podem corroer o cobre. 
 
 
Figura 3 REDES DE DISTRIBUIÇÃO EM GRANDES CIDADE – reprodução 
Figura 4 EXEMPLOS DA APLICAÇÃO DO COBRE MOLE OU RECOZIDO - reprodução 
2) APLICAÇÕES 
O cobre encruado ou duro é usado nos casos em que se exige elevada 
dureza, resistência a tração e pequeno desgaste e com isso é muito utilizado em 
redes áreas de telecomunicações e distribuição de energia. 
 
 
 
 
 
 
O cobre mole ou recozido é utilizado em enrolamentos de máquinas 
elétricas, barramentos e proteção de fios de alta tensão. 
 
 
 
 
 
3) LIGAS DO COBRE 
Uma liga é escolhida para amenizar o preço do produto, pois, mistura o 
produto com essas ligas. Um exemplo dessas ligas são os bronzes (cobre e 
estanho), podem suportar adições, mais ou menos importantes de chumbo, 
de zinco e as vezes de níquel. E assim ficam resistente ao desgaste por atrito, 
conseguem tem uma fácil usinagem e ficam sendo ligas elásticas 
Outro exemplo são os latões (cobre e zinco, com a adição de chumbo ou 
alumínio). Assim formam latões comuns não são aconselháveis quando 
existirem problemas de corrosão. Há também os latões de alta resistência 
que são possuidores de excelentes propriedades mecânicas e notável 
resistência a corrosão. 
2) O ALUMINIO E SUAS LIGAS 
O Alumínio é um dos metais mais utilizados na eletricidade, ficando atrás 
do cobre em todo o mundo. Nos últimos anos uma preocupação permanente em 
substituir mais e mais as aplicações do cobre pelo alumínio, por motivos 
econômicos. 
Mesmo considerando a necessidade de condutores de alumínio com 
diâmetro maior que seria necessário se o material fosse cobre, o fio de alumínio 
ainda tem a metade do peso de cobre. Lembrando, que em aplicações em que 
o aspecto peso tem importância relevante, citamos como exemplo as instalações 
elétricas de aviões. 
O Alumínio apresenta um comportamento oxidante, pois, tem uma 
oxidação extremamente rápida. Formando uma película fina de oxido de 
alumínio que tem a propriedade de evitar que a oxidação se amplie. 
Entretanto esta película apresenta uma tensão de ruptura de 100 a 300V, 
o que dificulta a soldagem do alumínio que por essa razão exige pastas 
especiais. 
 Existe um grande número de ligas de alumínio usadas elétricamente, 
onde encontramos o alumínio associado ao Cu, Mg, Mn, Si. Com exceção da 
liga formada com silício constituem sistemas cristalinos mistos, sensivelmente 
dependentes das condições de temperatura em que a liga é processada. 
O pequeno peso específico das ligas de alumínio leva na área 
eletrotécnica, às seguintes aplicações principais: redução de peso de 
equipamento portátil, em partes de equipamento elétrico em movimento, redução 
de massa, da energia cinética e do desgaste por atrito, peças sujeitas a 
transporte com maior facilidade nesse transporte, extensiva a montagem dos 
mesmos, estruturas de suporte de materiais elétricos com redução do peso e 
consequente estrutura mais leve, em locais de elevada corrosão o uso particular 
de ligas com manganês. 
B) MATERIAIS CONDUTORES COM CONDUTIVIDADE 
REDUZIDA 
As Ligas metálicas resistivas são utilizadas com três finalidades 
distintas, que são ligas para fins térmicos e de aquecimento, ligas para fins de 
medição e ligas para fins de regulação. Ligas de Aquecimento precisam ter uma 
elevada estabilidade térmica, possuem uma temperatura máxima de serviço, que 
não pode ser ultrapassada, referida ao ambiente de serviço, geralmente em 
contato com o ar. Podem romper-se se houver frequentes aquecimentos e 
resfriamentos/frequentes ligações e desligamentos da rede elétrica. 
Já as ligas para fins de Medição, tem resistores para instrumentos de 
precisão admitem um coeficiente de temperatura máximo de 2,5x10^-6 C, uma 
pequena tensão de contato com relação ao cobre e uma resistência praticamente 
constante. Tais ligas sofrem geralmente deformação a frio o que pode acarretar 
“envelhecimento” sensível após algum uso. Por essa razão é comum aplicar-se 
um processo de envelhecimento artificial, para estabilizar o material, através de 
um tratamento térmico controlado, que elimina tensões internas, estabiliza e 
homogeneíza os cristais. 
Ligas para fins de Regulação, há 5 ligas que habitualmente se 
empregam na resolução de problemas diversos, tais como: Fabricação de 
reostatos, resistências de aquecimentopara fornos, aquecedores e aparelhos de 
laboratório. Os fios resistentes são normalmente revestidos de uma película 
impermeável e isolante de óxido, a qual permite bobinar resistências com as 
espiras encostadas, desde que a diferença de potencial entre os pontos vizinhos 
não exceda 2V. 
As ligas habitualmente empregadas, são: 
- Liga A – Aplicada em resistências de aquecimento a temperatura moderada e 
reostatos de aquecimento de motores. 
- Liga B - Aplicada em resistências de aquecimento a temperatura moderada. 
Aquecimento doméstico reostatos de motores de tração. 
- Liga C – Aplicada na fabricação de radiadores fornos de tratamento a altas 
temperaturas e em aparelhos de medida. 
- Liga D – aplicações análogas a anterior. 
- Liga E – Aplicável em radiadores luminosos, fornos de tratamento a altas 
temperaturas, aparelhos de laboratório e resistências de medidas. 
E os Carbono e Grafite (C), quando são cristalizados no sistema cúbico, 
o diamante não é condutor de eletricidade e as outras variedades, que são mais 
ou menos negras, adquirem esta propriedade quando submetidas a uma 
temperatura adequada, podendo ser classificadas em grafites e carbonos 
amorfos. 
A grafite é um componente químico, muito mais densa, melhor condutora 
de eletricidade, um tanto oleosa e menos sensível aos agentes químicos que os 
carbonos amorfos. Já o Carbono serve para elementos de resistência, 
resistência fixa elevada, eletrodos para fornos de arco e escovas para motores 
elétricos. 
 
 
 
 
 
 
 
III. CONCLUSÃO 
Portanto, após esse trabalho vemos a importância de analisar fator a 
fator antes de utilizar materiais elétricos condutores em qualquer aplicação. 
Vimos também que nem sempre podemos escolher o melhor condutor no 
mercado, pois este poderá causar problemas em um futuro próximo. 
Entendemos, também de importância de compreender as ligas e saber o quanto 
essa pode colaborar, para uma melhora do custo benefício da aplicação final. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
http://www.labspot.ufsc.br/~jackie/cap3_new.pdf - MATERIAIS 
CONDUTORES, acesso em 20/11/2017 
http://www.eletrica.ufpr.br/~jean/Eletrotecnica/Material_Didatico/Materiai
s_Condutores.pdf - NOTAS DE AULA, acesso em 20/11/2017.