विद्युत सामग्री, उनके गुणों और अनुप्रयोगों

कुशल और विश्वसनीय आपरेशन के विद्युत मशीनों और प्रतिष्ठानों पर निर्भर करता है अलगाव के लिए उपकरणों का उपयोग करें कि विद्युत सामग्री. वे कर रहे हैं द्वारा विशेषता का एक सेट विशिष्ट गुण में रखा जब स्थिति के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र है, और कर रहे हैं में स्थापित उपकरणों के आधार पर इन संकेतकों.

का वर्गीकरण विद्युत सामग्री की अनुमति देता है विभाजित करने के लिए समूह के इन्सुलेट, semiconducting, आयोजन, और चुंबकीय सामग्री, पूरित मुख्य उत्पादों: capacitors, तारों, इंसुलेटर, और समाप्त अर्धचालक तत्वों.

सामग्री में एकल चुंबकीय या बिजली क्षेत्र के कुछ गुणों के साथ, और उजागर कर रहे हैं कई विकिरण के साथ-साथ । चुंबकीय सामग्री पारंपरिक में विभाजित चुंबकीय और दुर्बलता से चुंबकीय पदार्थ है । इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की दृढ़ता से चुंबकीय सामग्री.

विज्ञान

सामग्री कहा जाता है पदार्थ की विशेषता है, अलग अलग रासायनिक संरचना, गुण और संरचना के अणुओं और परमाणुओं. पदार्थ में से एक के चार राज्यों: गैस, ठोस, प्लाज्मा या तरल है । बिजली और संरचनात्मक सामग्री में किया जाता है स्थापित करने के कार्यों की एक किस्म है.

सामग्री का आयोजन स्थानांतरित द्वारा इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह, ढांकता घटकों प्रदान अलगाव. उपयोग की प्रतिरोधक तत्वों में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित थर्मल ऊर्जा, संरचनात्मक सामग्री के आकार को बनाए रखने के उत्पाद, उदाहरण के लिए, के मामले में । बिजली और संरचनात्मक सामग्री का प्रदर्शन करना चाहिए, एक नहीं, बल्कि कई संबंधित कार्यों, जैसे कि एक ढांकता हुआ के काम में बिजली की स्थापना के अधीन है भार लाता है कि यह करीब के निर्माण के लिए सामग्री.

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विद्युत सामग्री विज्ञान – विज्ञान से निपटने के गुणों का अध्ययन करके व्यवहार की बात बिजली के प्रभाव के तहत, गर्मी, ठंढ, चुंबकीय क्षेत्र, आदि. विज्ञान के अध्ययन के विशिष्ट विशेषताओं की जरूरत बनाने के लिए विद्युत मशीनरी, उपकरण और सुविधाएँ.

गाइड

इन में शामिल हैं, विद्युत सामग्री, मूल दर है, जो के रूप में व्यक्त की चालकता बिजली के वर्तमान. यह है क्योंकि बड़े पैमाने पर एक पदार्थ की हमेशा होता है, इलेक्ट्रॉनों कमजोर के साथ जुड़े कोर और कर रहे हैं जो नि: शुल्क चार्ज वाहक है । वे कदम से कक्षा के एक अणु के लिए एक और बनाने के लिए और एक वर्तमान है । मुख्य सामग्री द्वारा प्रवाहकत्त्व विकारों लगता है कि तांबा, एल्यूमीनियम है.

कंडक्टर कर रहे हैं तत्वों है कि विद्युत प्रतिरोधकता &रो; &लेफ्टिनेंट; 10^-5, जबकि एक उत्कृष्ट कंडक्टर है, एक सामग्री के एक सूचकांक के साथ 10^-8 Ω*एम. सभी धातु अच्छा कंडक्टर के 105 तालिका के तत्वों, केवल 25 नहीं कर रहे हैं, धातुओं के लिए, और इस से विषम समूह 12 सामग्री, बिजली आचरण और विचार कर रहे हैं, अर्धचालक.

भौतिकी के विद्युत सामग्री उनके उपयोग की अनुमति देता के रूप में कंडक्टर में गैसीय और तरल अवस्था में है । के रूप में एक तरल धातु एक सामान्य तापमान पर प्रयोग किया जाता है केवल बुध के लिए जो यह स्वाभाविक स्थिति है. अन्य धातुओं का इस्तेमाल कर रहे हैं के रूप में तरल पदार्थ नाली में ही एक गर्म राज्य है । कंडक्टर के साथ उपयोग के लिए प्रवाहकीय तरल पदार्थ, इस तरह के रूप में इलेक्ट्रोलाइट है । महत्वपूर्ण गुण कंडक्टर की अनुमति देता है, उन्हें अलग करने के लिए की डिग्री के अनुसार विद्युत चालकता, कर रहे हैं पर विचार किया जा करने के लिए तापीय चालकता के लक्षण और क्षमता के लिए थर्मल पीढ़ी.

ढांकता हुआ सामग्री

इसके विपरीत करने के लिए कंडक्टर की थोक में dielectrics शामिल हैं की एक छोटी संख्या में मुफ्त इलेक्ट्रॉनों आयताकार है । एक बुनियादी संपत्ति के मामले में अपनी क्षमता को प्राप्त करने के लिए polarity के बिजली के क्षेत्र. इस घटना है कि इस तथ्य से समझाया की कार्रवाई के तहत बिजली से संबंधित आरोपों में स्थानांतरित कर रहे हैं की दिशा में अभिनय बलों. ऑफसेट दूरी अधिक से अधिक है, उच्च बिजली के क्षेत्र ताकत.

विद्युत इन्सुलेट सामग्री, करीब आप कर रहे हैं के लिए आदर्श है, कम आंकड़ा चालकता और कम स्पष्ट की डिग्री के ध्रुवीकरण की अनुमति देता है जो न्याय करने के लिए फैलाव और अलगाव की गर्मी है. चालकता के ढांकता हुआ के आधार पर कार्रवाई की कम मात्रा के मुक्त द्विध्रुव में चलती है, कार्रवाई की दिशा के क्षेत्र । के बाद ध्रुवीकरण के ढांकता हुआ रूपों के पदार्थ विभिन्न polarity के साथ, कि है, की सतह पर गठित दो अलग-अलग हस्ताक्षर का आरोप है.

आवेदन के ढांकता हुआ सामग्री में सबसे बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के रूप में इस्तेमाल किया, सक्रिय और निष्क्रिय की विशेषताओं तत्व ।

करने के लिए सक्रिय सामग्री के साथ, प्रबंधन के गुण otnosyat:

• Pyroelectric;
• Electroluminophores;
• Piezoelectric;
• Segnetoelektriki;
• Electrity;
• सामग्री के लिए emitters में लेजर.

बुनियादी विद्युत सामग्री - dielectrics के साथ निष्क्रिय गुण है, के रूप में इस्तेमाल किया इन्सुलेट सामग्री और capacitors की पारंपरिक प्रकार है । वे कर रहे हैं सक्षम करने के लिए दो अलग-अलग वर्गों के एक बिजली के सर्किट के लिए एक दूसरे को रोकने के लिए और अतिप्रवाह के बिजली के आरोप है । के साथउनकी मदद के अलगाव के रहते भागों के लिए विद्युत ऊर्जा नहीं छोड़ दिया है में जमीन पर या शरीर.

का विभाजन dielectrics

कार्बनिक और अकार्बनिक सामग्री विभाजित कर रहे हैं dielectrics पर निर्भर करता है, रासायनिक संरचना है । अकार्बनिक dielectrics शामिल नहीं है इसकी संरचना में कार्बन, जबकि जैविक रूपों कर रहे हैं बुनियादी तत्व कार्बन. अकार्बनिक पदार्थ जैसे मिट्टी, अभ्रक, एक उच्च डिग्री की गर्मी है.

विद्युत सामग्री की विधि के अनुसार प्राप्त करने के प्राकृतिक और कृत्रिम में विभाजित dielectrics. विस्तृत सिंथेटिक सामग्री के उपयोग पर आधारित है तथ्य यह है कि उत्पादन की अनुमति देने के लिए सामग्री वांछित गुण है ।

संरचना के अणुओं और आणविक जाली dielectrics में विभाजित कर रहे हैं ध्रुवीय और nonpolar. पिछले कॉल तटस्थ है । अंतर यह है कि अणुओं और परमाणुओं से पहले कार्रवाई के लिए बिजली के वर्तमान या कोई बिजली का आरोप है. करने के लिए तटस्थ समूह में शामिल PTFE, पॉलीथीन, अभ्रक, क्वार्टज आदि । ध्रुवीय dielectrics से मिलकर अणु के साथ एक सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज के साथ, एक उदाहरण है polyvinyl क्लोराइड, एक प्रकार का प्लास्टिक.

गुण के dielectrics

के रूप में dielectrics में विभाजित गैसीय, तरल और ठोस । सबसे अधिक इस्तेमाल किया ठोस विद्युत सामग्री. उनके गुण और आवेदन का मूल्यांकन कर रहे हैं संकेतकों का उपयोग और लक्षण:

वॉल्यूम प्रतिरोधकता पर निर्भर करता है, एक सामग्री की क्षमता का विरोध करने के लिए प्रवाह की यह वर्तमान एक निरंतर मूल्य । सूचक, व्युत्क्रम के विशिष्ट प्रतिरोध कहा जाता है विशिष्ट मात्रा चालकता.

सतह प्रतिरोधकता के द्वारा निर्धारित किया जाता है एक सामग्री की क्षमता का विरोध करने के लिए डीसी वर्तमान बह रही इसकी सतह भर में. सतह चालकता है पारस्परिक पिछले करने के लिए सूचकांक.

गुणांक के थर्मल पारगम्यता को दर्शाता है परिवर्तन की दर की प्रतिरोधकता के बाद तापमान में वृद्धि के पदार्थ. आमतौर पर तापमान में वृद्धि के साथ प्रतिरोध कम हो जाती है, इसलिए मूल्य के गुणांक नकारात्मक हो जाता है.

ढांकता हुआ निरंतर निर्धारित करता है का उपयोग बिजली के अनुसार सामग्री के साथ एक सामग्री की क्षमता बनाने के लिए बिजली समाई है । रिश्तेदार permittivity के साथ एक ढांकता हुआ की अवधारणा में शामिल निरपेक्ष पारगम्यता है । समाई परिवर्तन इन्सुलेशन के द्वारा दिखाया पिछले सूचक के थर्मल चालकता के गुणांक है, जो यह भी पता चलता है वृद्धि या कमी में समाई में परिवर्तन के साथ तापमान.

हानि स्पर्शरेखा के ढांकता हुआ की डिग्री को दर्शाता है शक्ति की हानि सर्किट के सापेक्ष सामग्री के ढांकता हुआ उजागर करने के लिए एक बिजली के वर्तमान बारी.

विद्युत सामग्री की विशेषता वृद्धि हुई विद्युत शक्ति है, जो निर्धारित करता है की संभावना के विनाश पदार्थ के तहत तनाव. की पहचान करने में यांत्रिक शक्ति वहाँ रहे हैं कई परीक्षणों का निर्धारण करने के लिए सूचक की परम शक्ति में संपीड़न, तनाव, झुकने, मरोड़, प्रभाव और खुर.

भौतिक और रासायनिक विशेषताओं के dielectrics

Dielectrics में शामिल हैं की एक निश्चित संख्या में जारी एसिड होता है । की राशि पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड में मिलीग्राम के लिए आवश्यक है कि से छुटकारा पाने में दोष की 1 ग्राम पदार्थ कहा जाता है एसिड की संख्या. एसिड को नष्ट कर देता है जैविक सामग्री, पर एक नकारात्मक प्रभाव है इन्सुलेशन गुण है ।

लक्षण वर्णन के विद्युत सामग्री के पूरक है के गुणांक चिपचिपापन या घर्षण दिखा, की डिग्री की तरलता पदार्थ है । चिपचिपापन में बांटा गया है, सशर्त और विज्ञान सम्बन्धी.

अवशोषण की डिग्री पर निर्भर करता है की बड़े पैमाने पर पानी द्वारा अवशोषित कर लेता परीक्षण तत्व आकार के दिनों के बाद डुबकी में पानी एक निश्चित तापमान पर. इस सुविधा को इंगित करता है सामग्री के porosity, सुधार degrades इन्सुलेशन गुण है ।

चुंबकीय सामग्री

प्रदर्शन मूल्यांकन के चुंबकीय गुण कहा जाता है चुंबकीय विशेषताओं:

चुंबकीय सामग्री में विभाजित कर रहे हैं कड़ी मेहनत और नरम है । नरम तत्वों की विशेषता एक छोटे से नुकसान में अंतर की भयावहता magnetization के शरीर से मौजूदा चुंबकीय क्षेत्र है । वे कर रहे हैं और अधिक पारगम्य करने के लिए चुंबकीय तरंगों, एक छोटे से बलपूर्वक बल और उच्च संतृप्ति प्रेरण. उन्हें का उपयोग करें जब डिवाइस ट्रांसफार्मर, विद्युत मशीनों और तंत्र, चुंबकीय स्क्रीन और अन्य उपकरणों आप चाहते हैं, जहां के आकर्षण संस्कार के साथ एक छोटे से ऊर्जा अंतराल. इन में शामिल हैं शुद्ध electrolytic लोहा, लोहे-Armco, permalloy, इलेक्ट्रिकल स्टील शीट्स, निकेल लोहा मिश्र.

ठोस सामग्री की विशेषता है, एक महत्वपूर्ण नुकसान मेंअंतर की डिग्री है magnetization से बाहरी चुंबकीय क्षेत्र है । एक बार प्राप्त होने के चुंबकीय दालों, इस तरह के विद्युत सामग्री और उत्पादों चुम्बकीय हैं, और एक लंबे समय के लिए संरक्षित ऊर्जा संग्रहीत है । वे एक बड़े बलपूर्वक बल है और एक बड़ी क्षमता के अवशिष्ट प्रेरण. तत्वों में ऐसी विशेषताओं के साथ प्रयोग किया जाता है के निर्माण के लिए स्थिर मैग्नेट. प्रतिनिधियों के तत्वों का मिश्र धातुओं रहे हैं के आधार पर लोहा, एल्यूमीनियम, निकिल, कोबाल्ट, सिलिकॉन घटक है ।

Magnetodielectric

यह एक मिश्रित सामग्री और 75-80% रचना में युक्त चुंबकीय पाउडर, बाकी जन के साथ भरा है एक कार्बनिक उच्च बहुलक ढांकता हुआ. Ferrites और magnetodielectrics उच्च मूल्यों के विशिष्ट मात्रा प्रतिरोध, छोटे एड़ी वर्तमान घाटा, जो उनके उपयोग की अनुमति देता में उच्च आवृत्ति प्रौद्योगिकी के साथ । Ferrites है स्थिरता सूचकांक में अलग आवृत्ति क्षेत्रों.

का उपयोग ferromagnetic सामग्री

वे इस्तेमाल कर रहे हैं सबसे अधिक प्रभावी ढंग से बनाने के लिए कोर के लिए ट्रांसफार्मर का तार. आवेदन की अनुमति देता है आप करने के लिए काफी वृद्धि चुंबकीय क्षेत्र के ट्रांसफार्मर बदल नहीं है, जबकि वर्तमान पढ़ने. इस तरह की प्रविष्टि ferrites के लिए आप की अनुमति बचाने के लिए बिजली की खपत डिवाइस के आपरेशन के दौरान. विद्युत सामग्री और उपकरण के बंद होने के बाद बाहरी चुंबकीय प्रभाव को बनाए रखने के चुंबकीय संकेतक, और समर्थन करता है के क्षेत्र में आस-पास के स्थान.

प्राथमिक धाराओं के पास नहीं है के बाद बंद चुंबक के इस प्रकार बनाता है एक मानक स्थायी चुंबक, जो प्रभावी ढंग से चल रही है headphones में, फोन, उपकरणों को मापने, परकार, ध्वनि रिकॉर्डिंग उपकरणों. बहुत लोकप्रिय के आवेदन में स्थायी मैग्नेट, बिजली आचरण नहीं है,. उन्हें लोहे के आक्साइड के साथ विभिन्न अन्य आक्साइड । चुंबकीय लौह अयस्क के लिए संदर्भित करता है लोहा.

अर्धचालक सामग्री

इन कर रहे हैं कि तत्वों का मूल्य है चालकता के अंतराल में इस पैरामीटर के लिए कंडक्टर और dielectrics. चालकता के इन सामग्री पर निर्भर करता है अभिव्यक्ति के दोष में बड़े पैमाने पर, बाहरी क्षेत्रों के प्रभाव और आंतरिक दोष है ।

लक्षण वर्णन के विद्युत सामग्री अर्धचालक समूह को दर्शाता है एक महत्वपूर्ण अंतर के तत्वों के द्वारा एक दूसरे से संरचनात्मक ग्रिड, संरचना, गुण. पर निर्भर करता है, इन मानकों सामग्री के 4 प्रकार में विभाजित हैं:

1. तत्वों से युक्त परमाणुओं की एक ही प्रजाति: सिलिकॉन, फास्फोरस, बोरान, सेलेनियम, ईण्डीयुम, जर्मेनियम, गैलियम, आदि.
2. सामग्री युक्त धातु आक्साइड, तांबा, ऑक्साइड के कैडमियम, जस्ता, आदि.
3. सामग्री संयुक्त समूह में antimonide.
4. सामग्री कार्बनिक पदार्थ के – नेफ़थलीन, एंथ्रासीन, आदि.

के आधार पर जाली क्रिस्टल, अर्धचालकों में विभाजित कर रहे हैं polycrystalline सामग्री और एकल क्रिस्टल तत्वों के साथ. लक्षण वर्णन के विद्युत सामग्री की अनुमति देता है में विभाजित करने के लिए गैर-चुंबकीय और दुर्बलता से चुंबकीय. के बीच चुंबकीय घटकों के बीच भेद करने के लिए अर्धचालक, कंडक्टर और गैर प्रवाहकीय तत्वों. एक स्पष्ट आवंटन को पूरा करने के लिए मुश्किल है, के रूप में कई सामग्री को अलग ढंग से व्यवहार बदलती परिस्थितियों के तहत. उदाहरण के लिए, काम के कुछ अर्धचालक कम तापमान पर किया जा सकता है के साथ तुलना में, प्रभाव के इंसुलेटर. एक ही dielectrics जब गरम कर रहे हैं, अर्धचालक.

समग्र सामग्री

सामग्री वर्गीकृत कर रहे हैं नहीं पर कार्य और संरचना, कर रहे हैं कहा जाता है समग्र सामग्री है, यह भी विद्युत सामग्री. उनके गुण और आवेदन के संयोजन के कारण के निर्माण में इस्तेमाल सामग्री. उदाहरण हैं शीसे रेशा शीट घटकों, शीसे रेशा कंपोजिट के प्रवाहकीय और आग रोक धातुओं. के उपयोग के बराबर मिश्रण की अनुमति देता है की पहचान करने के लिए ताकत की सामग्री और उन्हें अपने गंतव्य के लागू है. कभी कभी, एक संयोजन की समग्र घटकों का निर्माण करने के लिए सुराग के एक ब्रांड के नए आइटम के साथ अन्य गुण है ।

फिल्म

की एक बड़ी रेंज अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग से जीता था फिल्म और टेप, के रूप में विद्युत सामग्री. उनके गुणों से अलग कर रहे हैं अन्य dielectrics लचीलापन, पर्याप्त यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट इन्सुलेट विशेषताओं है । उत्पाद की मोटाई पर निर्भर करता है सामग्री:

का वर्गीकरण विद्युत सामग्री की फिल्म करने के लिए अनुमति देता भेद दो प्रकार: निर्देशित और अनिर्दिष्ट फिल्म है । पहली सामग्री सबसे अक्सर इस्तेमाल किया.

वार्निश और enamels के लिए बिजली के इन्सुलेशन

समाधान पदार्थों के रूप में जो solidification के दौरान, इस फिल्म में एक आधुनिक विद्युत सामग्री. इस समूह में शामिल हैं कोलतार, सुखाने तेलों, रेजिन, सेलूलोज़ एस्टर या यौगिकों और संयोजन इन घटकों में से है । के परिवर्तन चिपचिपा घटक की सुविधा के लिए होता है के बाद से वाष्पीकरण की बड़े पैमाने पर जमा विलायक और के गठन घने फिल्मों. वैसेफिल्म कोटिंग में बांटा गया है चिपकने वाला, impregnating और कवर.

Impregnating, वार्निश इस्तेमाल कर रहे हैं के लिए windings के विद्युत प्रतिष्ठानों में सुधार के क्रम में चालकता और नमी प्रतिरोध करने के लिए. कवर रोगन बनाने के लिए एक शीर्ष सुरक्षात्मक कोटिंग के खिलाफ नमी, ठंढ, तेल की सतह के लिए windings, प्लास्टिक, और इन्सुलेशन. चिपकने के घटक में सक्षम करने के लिए गोंद अभ्रक प्लेटलेट्स अन्य सामग्री के साथ.

यौगिकों बिजली के इन्सुलेशन के लिए

इन सामग्री प्रस्तुत कर रहे हैं करने के लिए grout के उपयोग के समय में बाद के साथ solidification और इलाज. पदार्थों द्वारा विशेषता तथ्य यह है कि रचना सॉल्वैंट्स शामिल नहीं करता है. यौगिकों भी समूह से संबंधित के साथ "विद्युत सामग्री". अपने कर रहे हैं भराव और परिरक्षक है । पहले प्रकार प्रयोग किया जाता है भरने के लिए cavities में couplings के केबल्स के हैं, और दूसरे समूह के लिए प्रयोग किया जाता है impregnating के windings मोटर.

यौगिकों का उत्पादन थर्माप्लास्टिक, वे नरम के बाद तापमान को ऊपर उठाने, और thermosetting, लगातार संरक्षण के आकार के solidification.

गर्भवती रेशेदार सामग्री इन्सुलेट

उत्पादन के लिए इन सामग्रियों का उपयोग फाइबर के जैविक और कृत्रिम घटकों के साथ. प्राकृतिक वनस्पति फाइबर, प्राकृतिक रेशम, लिनन, लकड़ी में परिवर्तित कर रहे हैं जैविक सामग्री (फाइबर, कपड़ा, गत्ता) है । नमी के इस तरह इंसुलेटर की रेंज में है 6-10% है.

जैविक सामग्री के बने रासायनिक कपड़ा (नायलॉन) होते हैं नमी में केवल 3 करने के लिए 5%, एक ही संतृप्ति के साथ नमी और अकार्बनिक फाइबर (रेशा). अकार्बनिक सामग्री की विशेषता है के लिए उनकी असमर्थता के साथ आग काफी गर्मी है । अगर गर्भवती सामग्री के साथ तामचीनी या वार्निश, ज्वलनशीलता बढ़ जाती है । आपूर्ति की विद्युत सामग्री के लिए संयंत्र के निर्माण के लिए विद्युत मशीनरी और उपकरणों.

Learoyd

एक नाजुक फाइबर, उत्पादन में पत्रक और एक रोल में लुढ़का परिवहन के लिए है । यह प्रयोग किया जाता है के रूप में एक सामग्री के निर्माण के लिए पाल बांधने की रस्सी, इन्सुलेशन फिटिंग के इंसुलेटर, वाशर. कागज के साथ गर्भवती एस्बेस्टोस और एस्बेस्टोस बोर्ड से बनाया गया है क्रायसोटाइल अदह में यह तेज फाइबर. अभ्रक है एक करने के लिए प्रतिरोध alkaline वातावरण है, लेकिन नष्ट कर दिया एसिड में.

अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि के साथ आधुनिक सामग्री का उपयोग इन्सुलेशन के लिए बिजली के उपकरणों की वृद्धि हुई है काफी उनके जीवन काल है । के लिए बाड़ों प्रतिष्ठानों का उपयोग सामग्री के साथ चयनित विशेषताओं है कि अनुमति देने के लिए उत्पादन के नए कार्यात्मक उपकरणों के साथ प्रदर्शन में सुधार.