·
Engenharia Civil ·
Sistemas Elétricos
Send your question to AI and receive an answer instantly
Preview text
Capítulo 2\nMateriais condutores e materiais isolantes\nCledione Junqueira de Abreu\nIntrodução\nPrezado(a) aluno(a),\nEstamos começando o capítulo II, que foi dividido em duas partes, assim estudaremos sobre materiais elétricos condutores e materiais elétricos isolantes,\nNa primeira parte, analisaremos os materiais condutores quanto às suas características, condutividade e resistividade, bem como quanto às suas aplicações, nesse contexto, ainda estudaremos sobre os materiais supercondutores.\nA segunda parte abordará os materiais isolantes, sobre os quais, de início, serão apresentadas as principais características e a importância para a eletricidade. Na sequência, falaremos sobre os estados dos isolantes: líquidos (askarel, óleos de silicone, isolantes pastosos e ceras, pasta de silicone, resinas e vernizes) e os sólidos (papel, fibras sintéticas, materiais cerâmicos, vidro, minerais e borracha).\nCaro(a) aluno(a), preparado(a) para iniciar os estudos sobre materiais condutores e materiais isolantes?\nBons estudos!! Objetivos\n• Definir e caracterizar qualidades dos materiais condutores.\n• Identificar e obter a composição dos materiais condutores.\n• Classificar os tipos de materiais condutores.\n• Definir e caracterizar qualidades dos materiais isolantes.\n• Identificar e obter a composição dos materiais isolantes.\n• Classificar os tipos de materiais isolantes.\nEsquema\n• Características dos materiais condutores\n• Materiais de elevada conductividade\n• Materiais de elevada resistividade\n• Aplicações especiais\n• Materiais supercondutores\n• Classificação dos materiais isolantes\n• Isolantes líquidos: o askarel, óleos de silicone, isolantes pastosos e ceras, pasta de silicone, resinas, vernizes\n• Isolantes sólidos: o papel, fibras sintéticas, materiais cerâmicos, vidro, minerais, borracha 2.1 Materiais Condutores\nOs materiais condutores são classificados pelas grandezas:\n• condutividade ou resistividade elétrica;\n• coeficiente de temperatura;\n• condutividade térmica;\n• potencial de contato;\n• comportamento mecânico.\nA utilização dos materiais condutores depende dessas grandezas para que esses desempenhem as funções que lhes competem. Os metais nobres são os principais materiais de elevada condutividade elétrica, pois se empregam como condutores para enrolamentos de máquinas elétricas e transformadores. Por outro lado, também há interesse em materiais como ligas de alta resistência, para fins de fabricação de resistências elétricas, aparelhos de calefação, filamentos para lâmpadas incandescentes.\n2.1.1 Características de Materiais Condutores\na. Variação da resistividade com a temperatura e a frequência.\nA resistência elétrica de uma determinada peça de um material cuja unidade Ω é dada pela equação a seguir:\nR = ρ·l / A\nOnde:\nρ - resistividade elétrica do material (Ω·m);\nA - área seção transversal (m²);\nl - comprimento do conductor (m).\nQuando aumenta a temperatura de um condutor, as partículas se movimentam interferindo nos movimentos dos elétrons. Essa influência provoca perdas nos deslocamentos dos elétrons e, também, aquecimento do corpo conductor.\nb. Resistência de contato nos metais\nNão é possível sobrepor uma peça metálica a outra com o objetivo de provocar contato elétrico, uma vez que essas ficam, na verdade, separadas, independentemente da pressão que se faça sobre elas. Mesmo tendo pontos de contato perfeito, a distância do resto dos pontos é da ordem de mm, por isso o termo: resistência de contato (relação entre a tensão nos bornes de um contato e a intensidade de corrente que o atravessa).\n\nA troca de energia de uma peça para outra pode ocorrer de dois modos:\n\nI. de uma zona de contato íntimo ou de condução;\n\nII. de uma zona de rompimento, em que o gradiente de potencial pode alcançar valores elevados, muito pouco inferiores à rigidez dielétrica do ar.\n\nElementos como a prata, o cobre, o bronze, o latão e o tungstênio fazem bons contatos, porém a resistência dos contatos de alumínio é muito elevada.\n\n2.1.2 Materiais de elevada condutividade\n\nClassificação do cobre e suas ligas quanto à:\n\nI. Pequena resistividade: o principal elemento é a prata, porém devido ao seu valor alto de mercado não permite o uso em grandes quantidades; suas características mecânicas são favoráveis e há baixas oxidações para a maioria das aplicações; já o cobre oxida mais lentamente do que outros metais, perante elevada umidade, porém a oxidação é bastante rápida quando o metal sofre aumento de temperatura.\n\nII. Fácil deformação a frio e a quente: a redução da seção transversal do cobre é considerada fácil, mesmo para fios com frações de milímetros de diâmetro. PARADA PARA REFLEXÃO\n\nA característica do cobre é a sua cor avermelhada, o que difere de outros metais, como o ouro, que são geralmente cinzentos. A condutividade é que define o grau de pureza do cobre. Sua máxima pureza encontrada é em ambiente sem oxigênio, quando se aproxima da condutividade do cobre eletrolítico. Portanto, podemos concluir que a condutividade elétrica do cobre é muito influenciada pela presença de impurezas, mesmo em pequenas quantidades.\n\nA resistividade do cobre a 20oC é de: ρCu = 1,7241mΩcm2/cm e seu coeficiente de termorresistividade vale: α = 0,00393/°C.\n\nO cobre resiste à água, fumos, sulfatos, carbonatos. Ele é obtido em forma eletrolítica, fundido e transformado em lingotes. Quando exposto a baixas temperaturas, o cobre se torna mais duro e elástico e reduz sua condutividade, conhecido como estado de cobre encruado.\n\n2.1.2.1 Aplicações do cobre\n\nO cobre apresenta diversas formas devido às suas características e propriedades puras. O cobre encruado ou duro é usado quando se exigem elevada dureza, resistência à tração e desgaste, por exemplo: no caso de redes aéreas de cabo nu em traço elétrica, em especial, para fios telefônicos, para peças de contato e para anéis coletores.\n\nEm outros casos, como em enrolamentos, barramentos e cabos isolados, usa-se o cobre mole ou recoberto. Porém, o cobre não pode ser usado na forma pura, por isso a utilização das ligas de cobre. Essas ligas são constituídas com metais escolhidos para compensar ou melhorar as propriedades do cobre. 2.1.2.2 Ligas de cobre\n\nA liga para a sua utilização depende de aspectos econômicos, pois a adição de determinados elementos como o níquel e o estanho podem aumentar o preço da liga, consequentemente, aumentando as propriedades. Em contrapartida, a presença de elementos como o zinco e chumbo permitem abaixar o preço sem redução notável de características técnicas.\n\nTabela 1 – Características das Ligas de Cobre\n\nLIGA\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCONDUTIVIDADE\tRESISTÊNCIA\tALONGAMENTOS\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEM RELAÇÃO\t\tÀ TRAÇÃO,\tEM kg/mm²\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAO COBRE (%)\t\t\t\t\t\t%\n\nCu + Cd\t\t\t\t\t\t\t\t\t95\t\t\tAté 31\t\t50\n(0,9 Cd)\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t55-60\t\t29\t\t55\n0,8 Cd + 0,6 SnCu > 60%\t\t\t\t\t\t\nBronze\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t15-18\t\t37\t\t45\n2,5 al + 2 Sn\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze fosforoso\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t10-15\t\t40\t\t60\n7 Sn + 1 P\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nLatão\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t25\t\t\t32-35\t\t60-70\n30 Zn\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze BI\t0,1% Mn, o resto Cu\t-\t\t\t82\t\t\t50-52\t\t-\nBII 0,8 Mn ou 1% Sn + 1 Cd\t-\t\t\t60\t\t\t56-58\t\t- Exemplos de liga de cobre são os bronzes, que apresentam características de resistência ao desgaste por atrito, fácil usinagem e elasticidade.\n\nAs ligas de cobre e estanho podem suportar adições importantes de chumbo, de zinco e até de níquel. Suas principais aplicações são: em rolamentos, partes de máquinas, engrenagens, trilhos de contato, molas condutoras, fios finos e peças fundidas.\n\nOs latões tradicionais são ligas de cobre e zinco, em que se adicionam chumbo ou alumínio. Seu uso é pouco comum, devido a problemas de corrosão. Por isso, foram elaborados latões de alta resistência, cuja constituição é: 55-70% Cu, 20-35% Zn + Al, Mn, Fe, Ni, Sn, que possuem excelentes propriedades mecânicas e alta resistência à corrosão em determinados ambientes.\n\nOutras ligas de cobre seriam: cobre-alumínio (8 a 12% de alumínio) com propriedades comparáveis a dos aços inoxidáveis, além da possibilidade de obter com facilidade por fundição em areia ou em moldes metálicos; ligas cobre-cromo etc.\n\n2.1.2.3 Alumínio e suas ligas\n\nO alumínio é considerado o segundo metal mais usado na eletricidade, o que tem trazido bastante preocupação em substituir as aplicações do cobre pelo alumínio, por motivos econômicos. Mesmo sendo um material com propriedades de bom condutor, sua produção ter aumentado muito, o problema é a sua fragilidade mecânica e sua rápida oxidação. Característica física\n\nAlumínio (duro) 2,70 8,89 8,89\n\nDensidade a 20ºC (g/cm³) 61 97 100\n\nConductividade mínima porcentual a 20ºC\nResistividade máxima a 20ºC (Ωmm²/m)\nRelação entre os pesos de condutores de igual resistência em corrente contínua e igual comprimento\n0,48 1,03 1,00\n\nCoeficiente de variação da resistência por ºC a 20ºC\n0,0040 0,0038 0,0039\n\nCalor específico (cal/gºC) 0,214 0,092 0,092\n\nCondutividade térmica (cal/cm³.s.°C) 0,48 0,93 0,93\n\nMódulo de elasticidade do fio sólido (kgf/mm²) 7.000 12.000 -\n\nCoeficiente de dilatação linear/ºC 23.10⁻⁶ 17.10⁻⁶ 17.10⁻⁶\n\nPadrão IACS: Padrão Internacional do cobre recosido, tomado como referência de 100% de condutividade.\n\nDentre as principais vantagens do alumínio, podemos mencionar que, para se fazer um fio de alumínio, por exemplo, é necessário metade do peso desse material do que para se fazer a mesma espessura de um fio de cobre, reduzindo o custo dos elementos de sustentação envolvidos; como desvantagem, há necessidade de condutores de alumínio com diâmetro maior, o que não seria necessário se o material fosse cobre. O uso do alumínio é utilizado nas instalações elétricas em aviões. Outra desvantagem do alumínio é a sua rápida oxidação, que forma uma fina película de óxido de alumínio cujo propriedade é evitar que a oxidação se amplie, porém essa película apresenta uma resistência elétrica elevada e uma tensão de ruptura de 100 a 300V, dificultando a soldagem do Tabela 2 – Características das ligas de alumínio\n\nComposição Tipo Resistência (kg/mm²) Dureza Brinell (kg/mm²) Condutividade Elétrica (Ωmm²/m) Coeficiente de temperatura α (1/ºC) Características\n\nLigas normais:\nAlCuMg\nMole < 25 < 60 28 3,5.10⁻³ Para construção de peças; sofrem corrosão\nEncruado 40 100 20 2,1.10⁻³\n\nLigas com elevadas resistências:\nDur алюми\nEncruado 40 110 - -\nEncruado e laminado a frio 30 ... 50 120 - -\n\nAl Mg Si\nMole 8 35 30 3,5.10⁻³ Resistência mecânica média, boa deformabilidade, boa estabilidade química\nDuro 16 55 26 3,5.10⁻³\nLaminado a quente 20 80 27 2,8.10⁻³\nAl Mg (valores médios)\nMole 10 30 30 3,6.10⁻³ Uso em cabos\nEncruado 30 80 33 3,6.10⁻³\n\nMeio mole 22 55 20 2,4.10⁻³\nDuro 30 90 15 1,8.10⁻³ Melhor estabilidade que Al, boa capacidade de soldagem\nMole 7 20 25 2,7.10⁻³\nMeio mole 12 30 24 2,7.10⁻³\nDuro 15 40 23 2,7.10⁻³ Estabilidade média perante sais e ácidos\nMole 15 40 23 2,4.10⁻³\nMeio mole 20 50 22 2,4.10⁻³\nDuro 25 60 21 2,4.10⁻³ O peso específico das ligas de alumínio é muito pequeno o que leva, na área eletrotécnica, às seguintes aplicações principais: 36 UNIBE\n\n1. redução do peso em equipamentos portáteis;\n\n2. redução de massa e energia cinética em partes de equipamento elétrico em movimento;\n\n3. facilidade no transporte de equipamentos;\n\n4. redução do peso (estrutura mais leve) em estruturas de suporte de materiais elétricos;\n\n5. uso particular de ligas com manganês em locais de elevada corrosão.\n\nChumbo (Pb)\n\nResistência à tração (kgf/mm²) 1,6\n\nAlongamentos % 55\n\nPeso específico a 20ºC (g/cm³) 11,4\n\nTemperatura de fusão (ºC) 327\n\nTemperatura de evaporação (ºC) 1560\n\nCoeficiente de temperatura da resistência α_T a 20ºC 4,10 (1/ºC) .10^-3\n\nResistividade a 20ºC (Ωmm²/m) 0,20 a 0,22\n\nO chumbo tem coloração cinzenta, com brilho metálico intenso se não oxidado. Sua resistência é elevada contra a ação da água potável, por causa da presença de carbonato de chumbo, sal, ácido sulfúrico. O chumbo é venenoso e permite sua soldagem.\n\nEm aplicações elétricas, é encontrado, por exemplo, nas finas chapas ou folhas, nas blindagens de cabos com isolamento de papel nos fusíveis. Em suas ligas, o chumbo é encontrado junto com
Send your question to AI and receive an answer instantly
Preview text
Capítulo 2\nMateriais condutores e materiais isolantes\nCledione Junqueira de Abreu\nIntrodução\nPrezado(a) aluno(a),\nEstamos começando o capítulo II, que foi dividido em duas partes, assim estudaremos sobre materiais elétricos condutores e materiais elétricos isolantes,\nNa primeira parte, analisaremos os materiais condutores quanto às suas características, condutividade e resistividade, bem como quanto às suas aplicações, nesse contexto, ainda estudaremos sobre os materiais supercondutores.\nA segunda parte abordará os materiais isolantes, sobre os quais, de início, serão apresentadas as principais características e a importância para a eletricidade. Na sequência, falaremos sobre os estados dos isolantes: líquidos (askarel, óleos de silicone, isolantes pastosos e ceras, pasta de silicone, resinas e vernizes) e os sólidos (papel, fibras sintéticas, materiais cerâmicos, vidro, minerais e borracha).\nCaro(a) aluno(a), preparado(a) para iniciar os estudos sobre materiais condutores e materiais isolantes?\nBons estudos!! Objetivos\n• Definir e caracterizar qualidades dos materiais condutores.\n• Identificar e obter a composição dos materiais condutores.\n• Classificar os tipos de materiais condutores.\n• Definir e caracterizar qualidades dos materiais isolantes.\n• Identificar e obter a composição dos materiais isolantes.\n• Classificar os tipos de materiais isolantes.\nEsquema\n• Características dos materiais condutores\n• Materiais de elevada conductividade\n• Materiais de elevada resistividade\n• Aplicações especiais\n• Materiais supercondutores\n• Classificação dos materiais isolantes\n• Isolantes líquidos: o askarel, óleos de silicone, isolantes pastosos e ceras, pasta de silicone, resinas, vernizes\n• Isolantes sólidos: o papel, fibras sintéticas, materiais cerâmicos, vidro, minerais, borracha 2.1 Materiais Condutores\nOs materiais condutores são classificados pelas grandezas:\n• condutividade ou resistividade elétrica;\n• coeficiente de temperatura;\n• condutividade térmica;\n• potencial de contato;\n• comportamento mecânico.\nA utilização dos materiais condutores depende dessas grandezas para que esses desempenhem as funções que lhes competem. Os metais nobres são os principais materiais de elevada condutividade elétrica, pois se empregam como condutores para enrolamentos de máquinas elétricas e transformadores. Por outro lado, também há interesse em materiais como ligas de alta resistência, para fins de fabricação de resistências elétricas, aparelhos de calefação, filamentos para lâmpadas incandescentes.\n2.1.1 Características de Materiais Condutores\na. Variação da resistividade com a temperatura e a frequência.\nA resistência elétrica de uma determinada peça de um material cuja unidade Ω é dada pela equação a seguir:\nR = ρ·l / A\nOnde:\nρ - resistividade elétrica do material (Ω·m);\nA - área seção transversal (m²);\nl - comprimento do conductor (m).\nQuando aumenta a temperatura de um condutor, as partículas se movimentam interferindo nos movimentos dos elétrons. Essa influência provoca perdas nos deslocamentos dos elétrons e, também, aquecimento do corpo conductor.\nb. Resistência de contato nos metais\nNão é possível sobrepor uma peça metálica a outra com o objetivo de provocar contato elétrico, uma vez que essas ficam, na verdade, separadas, independentemente da pressão que se faça sobre elas. Mesmo tendo pontos de contato perfeito, a distância do resto dos pontos é da ordem de mm, por isso o termo: resistência de contato (relação entre a tensão nos bornes de um contato e a intensidade de corrente que o atravessa).\n\nA troca de energia de uma peça para outra pode ocorrer de dois modos:\n\nI. de uma zona de contato íntimo ou de condução;\n\nII. de uma zona de rompimento, em que o gradiente de potencial pode alcançar valores elevados, muito pouco inferiores à rigidez dielétrica do ar.\n\nElementos como a prata, o cobre, o bronze, o latão e o tungstênio fazem bons contatos, porém a resistência dos contatos de alumínio é muito elevada.\n\n2.1.2 Materiais de elevada condutividade\n\nClassificação do cobre e suas ligas quanto à:\n\nI. Pequena resistividade: o principal elemento é a prata, porém devido ao seu valor alto de mercado não permite o uso em grandes quantidades; suas características mecânicas são favoráveis e há baixas oxidações para a maioria das aplicações; já o cobre oxida mais lentamente do que outros metais, perante elevada umidade, porém a oxidação é bastante rápida quando o metal sofre aumento de temperatura.\n\nII. Fácil deformação a frio e a quente: a redução da seção transversal do cobre é considerada fácil, mesmo para fios com frações de milímetros de diâmetro. PARADA PARA REFLEXÃO\n\nA característica do cobre é a sua cor avermelhada, o que difere de outros metais, como o ouro, que são geralmente cinzentos. A condutividade é que define o grau de pureza do cobre. Sua máxima pureza encontrada é em ambiente sem oxigênio, quando se aproxima da condutividade do cobre eletrolítico. Portanto, podemos concluir que a condutividade elétrica do cobre é muito influenciada pela presença de impurezas, mesmo em pequenas quantidades.\n\nA resistividade do cobre a 20oC é de: ρCu = 1,7241mΩcm2/cm e seu coeficiente de termorresistividade vale: α = 0,00393/°C.\n\nO cobre resiste à água, fumos, sulfatos, carbonatos. Ele é obtido em forma eletrolítica, fundido e transformado em lingotes. Quando exposto a baixas temperaturas, o cobre se torna mais duro e elástico e reduz sua condutividade, conhecido como estado de cobre encruado.\n\n2.1.2.1 Aplicações do cobre\n\nO cobre apresenta diversas formas devido às suas características e propriedades puras. O cobre encruado ou duro é usado quando se exigem elevada dureza, resistência à tração e desgaste, por exemplo: no caso de redes aéreas de cabo nu em traço elétrica, em especial, para fios telefônicos, para peças de contato e para anéis coletores.\n\nEm outros casos, como em enrolamentos, barramentos e cabos isolados, usa-se o cobre mole ou recoberto. Porém, o cobre não pode ser usado na forma pura, por isso a utilização das ligas de cobre. Essas ligas são constituídas com metais escolhidos para compensar ou melhorar as propriedades do cobre. 2.1.2.2 Ligas de cobre\n\nA liga para a sua utilização depende de aspectos econômicos, pois a adição de determinados elementos como o níquel e o estanho podem aumentar o preço da liga, consequentemente, aumentando as propriedades. Em contrapartida, a presença de elementos como o zinco e chumbo permitem abaixar o preço sem redução notável de características técnicas.\n\nTabela 1 – Características das Ligas de Cobre\n\nLIGA\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCONDUTIVIDADE\tRESISTÊNCIA\tALONGAMENTOS\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEM RELAÇÃO\t\tÀ TRAÇÃO,\tEM kg/mm²\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAO COBRE (%)\t\t\t\t\t\t%\n\nCu + Cd\t\t\t\t\t\t\t\t\t95\t\t\tAté 31\t\t50\n(0,9 Cd)\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t55-60\t\t29\t\t55\n0,8 Cd + 0,6 SnCu > 60%\t\t\t\t\t\t\nBronze\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t15-18\t\t37\t\t45\n2,5 al + 2 Sn\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze fosforoso\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t10-15\t\t40\t\t60\n7 Sn + 1 P\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nLatão\t\t\t\t\t\t\t\t\tRecocido\t25\t\t\t32-35\t\t60-70\n30 Zn\t\t\t\t\t\t\t\t\t\nBronze BI\t0,1% Mn, o resto Cu\t-\t\t\t82\t\t\t50-52\t\t-\nBII 0,8 Mn ou 1% Sn + 1 Cd\t-\t\t\t60\t\t\t56-58\t\t- Exemplos de liga de cobre são os bronzes, que apresentam características de resistência ao desgaste por atrito, fácil usinagem e elasticidade.\n\nAs ligas de cobre e estanho podem suportar adições importantes de chumbo, de zinco e até de níquel. Suas principais aplicações são: em rolamentos, partes de máquinas, engrenagens, trilhos de contato, molas condutoras, fios finos e peças fundidas.\n\nOs latões tradicionais são ligas de cobre e zinco, em que se adicionam chumbo ou alumínio. Seu uso é pouco comum, devido a problemas de corrosão. Por isso, foram elaborados latões de alta resistência, cuja constituição é: 55-70% Cu, 20-35% Zn + Al, Mn, Fe, Ni, Sn, que possuem excelentes propriedades mecânicas e alta resistência à corrosão em determinados ambientes.\n\nOutras ligas de cobre seriam: cobre-alumínio (8 a 12% de alumínio) com propriedades comparáveis a dos aços inoxidáveis, além da possibilidade de obter com facilidade por fundição em areia ou em moldes metálicos; ligas cobre-cromo etc.\n\n2.1.2.3 Alumínio e suas ligas\n\nO alumínio é considerado o segundo metal mais usado na eletricidade, o que tem trazido bastante preocupação em substituir as aplicações do cobre pelo alumínio, por motivos econômicos. Mesmo sendo um material com propriedades de bom condutor, sua produção ter aumentado muito, o problema é a sua fragilidade mecânica e sua rápida oxidação. Característica física\n\nAlumínio (duro) 2,70 8,89 8,89\n\nDensidade a 20ºC (g/cm³) 61 97 100\n\nConductividade mínima porcentual a 20ºC\nResistividade máxima a 20ºC (Ωmm²/m)\nRelação entre os pesos de condutores de igual resistência em corrente contínua e igual comprimento\n0,48 1,03 1,00\n\nCoeficiente de variação da resistência por ºC a 20ºC\n0,0040 0,0038 0,0039\n\nCalor específico (cal/gºC) 0,214 0,092 0,092\n\nCondutividade térmica (cal/cm³.s.°C) 0,48 0,93 0,93\n\nMódulo de elasticidade do fio sólido (kgf/mm²) 7.000 12.000 -\n\nCoeficiente de dilatação linear/ºC 23.10⁻⁶ 17.10⁻⁶ 17.10⁻⁶\n\nPadrão IACS: Padrão Internacional do cobre recosido, tomado como referência de 100% de condutividade.\n\nDentre as principais vantagens do alumínio, podemos mencionar que, para se fazer um fio de alumínio, por exemplo, é necessário metade do peso desse material do que para se fazer a mesma espessura de um fio de cobre, reduzindo o custo dos elementos de sustentação envolvidos; como desvantagem, há necessidade de condutores de alumínio com diâmetro maior, o que não seria necessário se o material fosse cobre. O uso do alumínio é utilizado nas instalações elétricas em aviões. Outra desvantagem do alumínio é a sua rápida oxidação, que forma uma fina película de óxido de alumínio cujo propriedade é evitar que a oxidação se amplie, porém essa película apresenta uma resistência elétrica elevada e uma tensão de ruptura de 100 a 300V, dificultando a soldagem do Tabela 2 – Características das ligas de alumínio\n\nComposição Tipo Resistência (kg/mm²) Dureza Brinell (kg/mm²) Condutividade Elétrica (Ωmm²/m) Coeficiente de temperatura α (1/ºC) Características\n\nLigas normais:\nAlCuMg\nMole < 25 < 60 28 3,5.10⁻³ Para construção de peças; sofrem corrosão\nEncruado 40 100 20 2,1.10⁻³\n\nLigas com elevadas resistências:\nDur алюми\nEncruado 40 110 - -\nEncruado e laminado a frio 30 ... 50 120 - -\n\nAl Mg Si\nMole 8 35 30 3,5.10⁻³ Resistência mecânica média, boa deformabilidade, boa estabilidade química\nDuro 16 55 26 3,5.10⁻³\nLaminado a quente 20 80 27 2,8.10⁻³\nAl Mg (valores médios)\nMole 10 30 30 3,6.10⁻³ Uso em cabos\nEncruado 30 80 33 3,6.10⁻³\n\nMeio mole 22 55 20 2,4.10⁻³\nDuro 30 90 15 1,8.10⁻³ Melhor estabilidade que Al, boa capacidade de soldagem\nMole 7 20 25 2,7.10⁻³\nMeio mole 12 30 24 2,7.10⁻³\nDuro 15 40 23 2,7.10⁻³ Estabilidade média perante sais e ácidos\nMole 15 40 23 2,4.10⁻³\nMeio mole 20 50 22 2,4.10⁻³\nDuro 25 60 21 2,4.10⁻³ O peso específico das ligas de alumínio é muito pequeno o que leva, na área eletrotécnica, às seguintes aplicações principais: 36 UNIBE\n\n1. redução do peso em equipamentos portáteis;\n\n2. redução de massa e energia cinética em partes de equipamento elétrico em movimento;\n\n3. facilidade no transporte de equipamentos;\n\n4. redução do peso (estrutura mais leve) em estruturas de suporte de materiais elétricos;\n\n5. uso particular de ligas com manganês em locais de elevada corrosão.\n\nChumbo (Pb)\n\nResistência à tração (kgf/mm²) 1,6\n\nAlongamentos % 55\n\nPeso específico a 20ºC (g/cm³) 11,4\n\nTemperatura de fusão (ºC) 327\n\nTemperatura de evaporação (ºC) 1560\n\nCoeficiente de temperatura da resistência α_T a 20ºC 4,10 (1/ºC) .10^-3\n\nResistividade a 20ºC (Ωmm²/m) 0,20 a 0,22\n\nO chumbo tem coloração cinzenta, com brilho metálico intenso se não oxidado. Sua resistência é elevada contra a ação da água potável, por causa da presença de carbonato de chumbo, sal, ácido sulfúrico. O chumbo é venenoso e permite sua soldagem.\n\nEm aplicações elétricas, é encontrado, por exemplo, nas finas chapas ou folhas, nas blindagens de cabos com isolamento de papel nos fusíveis. Em suas ligas, o chumbo é encontrado junto com