Matériaux utilises en électricité

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Conducteurs

 

Classification des matériaux

 

L'industrie électrique utilise les matériaux de construction tels que les aciers, les fontes et alliages divers. Elle se sert pour leur propriété électrique particulière pour:

  • Conduire le courant électrique: les matériaux conducteurs.
  • Isoler les conducteurs: les matériaux isolants.
  • Transformer l'énergie électrique en énergie mécanique: les matériaux magnétiques.
  • Contrôler l'énergie électrique: les matériaux semi-conducteurs.

En ce qui concerne la construction électrique, les matériaux sont divisés en deux catégories: les conducteurs et les isolants. Les matériaux peuvent être classés en fonction de leur propriété physique, chimique et mécanique.

Propriété physique et chimique

Nous nous intéressons plus particulièrement aux propriétés électriques.

Masse volumiques (Kg/m3)

 

C'est la masse de l'unité de volume d'un matériau.

 

Point de fusion

 

Les matériaux à l'état solide passent à l'état liquide toujours à la même température: c'est leur point de fusion.

 

Dilatation

 

Une barre chauffée s'allonge d'autant plus qu'elle est portée à une température plus élevée. On définit un coefficient de dilatation ß pour chaque matériau.

 

Propriétés chimiques

 

Action des acides

 

La plupart des métaux sont attaqués par les acides alors que les matériaux plastiques sont insensibles aux agents chimiques.

 

Oxydation, corrosion

 

L'action combinée de l'oxygène de l'air, de la chaleur, de l'humidité produit une détérioration lente de la surface des métaux.

 

Propriétés mécaniques

  • La résistance à la rupture, à l'extension: C'est le quotient de la charge maximale par la section de départ.
  • La résistance limite élastique.
  • L'allongement.
  • La dureté (résistance à la pénétration d'un corps dans un matériau).

Propriétés électriques

 

Les métaux en général offrent une faible résistance au passage du courant, ce sont les matériaux bons conducteurs.
D'autres présentent une très grande résistance au passage du courant: ce sont les matériaux isolants.

 

Résistivité

 

C'est la résistance d'un conducteur de longueur égale à l'unité de longueur et de section égale à l'unité de surface.

 

Coefficient de température "a"

 

Lorsque la température d'un matériau varie, la résistivité Þ du matériau varie également Þt0(1+at)

 

Choix des matériaux conducteurs

 

Conducteurs et câbles

 

La caractéristique essentielle recherchée sera une très faible résistivité (agent, cuivre).

 

Pièce d'appareillage

 

La variété des appareillages électriques conduit à réaliser les pièces conductrices de forme complexe. On recherchera sur toute la facilité d'obtention des pièces, soit par moulage soit par usinage.

 

Fusibles

 

Pour réaliser les fusibles on cherchera les matériaux qui auront pour qualité:

  • Une température de fusion peu élevée avec une fusion franche.
  • Une oxydation faible ou nulle.
  • Une bonne conductivité (facilité de mise en fils) avec calibrage précis.
  • Une très bonne conductibilité électrique.