Turli sohalarda va ilovalarda qo'llaniladigan juda ko'p turli xil elektr materiallari mavjud. Ushbu materiallar elektr energiyasini ishlab chiqarish va taqsimlash uchun zarur bo'lib, ko'plab elektr qurilmalari va tizimlarining ishlashida muhim rol o'ynaydi. Har xil turdagi elektr materiallari va ularning xususiyatlarini tushunish elektrotexnika sohasida ishlaydigan yoki elektr jihozlaridan foydalanadigan har bir kishi uchun muhimdir. Ushbu maqolada biz elektr materiallarining har xil turlari va ulardan foydalanishni ko'rib chiqamiz.
Supero'tkazuvchilar - bu elektr tokini o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgan materiallar. Ushbu materiallar odatda mis va alyuminiy kabi metallardan yasalgan bo'lib, ular yuqori o'tkazuvchanlikka ega, ya'ni ular elektr tokining osongina o'tishiga imkon beradi. Mis yuqori o'tkazuvchanligi va korroziyaga chidamliligi tufayli elektr o'tkazgichlari uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan materialdir. Alyuminiy, ayniqsa, yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarida o'tkazgich sifatida ham ishlatiladi. Oltin va kumush kabi boshqa materiallar ham yaxshi o'tkazgichdir, lekin ularning yuqori narxi tufayli kamroq qo'llaniladi.
Metalllarga qo'shimcha ravishda, o'tkazgichlar boshqa materiallardan, masalan, uglerod va ayrim turdagi suvlardan ham tayyorlanishi mumkin. Uglerod ba'zi ilovalarda, masalan, elektr motorlar uchun uglerod cho'tkalarini ishlab chiqarishda o'tkazgich sifatida ishlatiladi. Distillangan suv yoki deionizatsiyalangan suv kabi ba'zi suv turlari ham ma'lum sharoitlarda o'tkazgich sifatida harakat qilishi mumkin.
Izolyatorlar elektr oqimiga yuqori qarshilikka ega bo'lgan materiallardir. Ushbu materiallar o'tkazgichlarni himoya qilish va elektr tokining yo'qolishini oldini olish uchun ishlatiladi. Umumiy izolyatsion materiallarga kauchuk, plastmassa, shisha va keramika kiradi. Ushbu materiallar yuqori kuchlanish va haroratga chidamliligi, shuningdek, namlik va kimyoviy moddalar kabi atrof-muhit omillariga chidamliligi uchun tanlanadi.
Kauchuk moslashuvchanligi va issiqlik va namlikka chidamliligi tufayli elektr kabellari va simlarida izolyatsion material sifatida keng qo'llaniladi. PVX va polietilen kabi plastmassalar elektr qurilmalarida izolyator sifatida ham keng qo'llaniladi. Shisha va keramika yuqori voltli va yuqori haroratli ilovalarda qo'llaniladi, bu erda boshqa materiallar talab qilinadigan sharoitlarga bardosh bera olmaydi.
Yarimo'tkazgichlar - o'tkazgichlar va izolyatorlar o'rtasida oraliq xususiyatlarga ega bo'lgan materiallar. Ushbu materiallar tranzistorlar va diodlar kabi elektron qurilmalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi va elektrotexnika sohasida inqilob qildi. Kremniy eng ko'p ishlatiladigan yarimo'tkazgich materialidir va uning xususiyatlarini kremniy kristalli tuzilishiga oz miqdorda boshqa elementlarni qo'shishni o'z ichiga olgan doping jarayoni orqali o'zgartirish mumkin.
Boshqa yarim o'tkazgich materiallarga germaniy va galliy arsenidi kiradi, ular ma'lum maxsus ilovalarda qo'llaniladi. Yarimo'tkazgichlarning xossalari ularni eng zamonaviy elektron qurilmalarning asosini tashkil etuvchi integral mikrosxemalar ishlab chiqarish uchun zarur qiladi. Yarimo'tkazgich materiallari va texnologiyasining rivojlanishi elektronika sanoatida innovatsiyalarning asosiy omili bo'ldi.
Supero'tkazuvchilar - bu juda past haroratlarda sovutilganda nol qarshilik bilan elektr tokini o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgan materiallar. Bu xususiyat supero'tkazgichlarga an'anaviy o'tkazgichlarga qaraganda ancha katta oqimlarni o'tkazishga imkon beradi va elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va ishlatish usullarini inqilob qilish imkoniyatiga ega. Supero'tkazuvchilar magnit-rezonans tomografiya (MRI) mashinalari, zarracha tezlatgichlari va tezyurar poezdlar kabi ilovalarda qo'llaniladi.
Keng tarqalgan o'ta Supero'tkazuvchilar materiallarga niobiy-titan, niobiy-qalay va itriy bariy mis oksidi (YBCO) kiradi. Ushbu materiallar odatda suyuq geliy yoki azot yordamida kriyojenik haroratgacha sovutilgan simlar yoki lentalar shaklida qo'llaniladi. Yuqori haroratlarda o'ta o'tkazuvchan bo'lib qoladigan materiallarni kashf qilish va ularni kengroq qo'llash uchun yanada amaliy qilish maqsadida o'ta o'tkazuvchan materiallar va ularning xossalari bo'yicha tadqiqotlar davom etmoqda.
Magnit materiallar turli xil elektr qurilmalarida, jumladan, motorlar, generatorlar, transformatorlar va induktorlarda qo'llaniladi. Ushbu materiallar tashqi magnit maydonga ta'siriga qarab ferromagnit, paramagnit yoki diamagnit bo'lishi mumkin. Temir, nikel va kobalt kabi ferromagnit materiallar kuchli magnit xususiyatlari tufayli eng ko'p ishlatiladigan magnit materiallardir.
Ferromagnit materiallardan tashqari, neodimiy, samarium kobalti va ferrit kabi materiallardan tayyorlangan doimiy magnitlar ham mavjud. Ushbu materiallar kuchli va barqaror magnit maydon talab qilinadigan ilovalarda, masalan, elektr motorlarida va magnit-rezonans tomografiya mashinalarida qo'llaniladi. Magnit materiallarning xususiyatlarini tushunish samarali va ishonchli elektr qurilmalarini loyihalash va ishlab chiqarish uchun zarurdir.
Xulosa qilib aytganda, har xil turdagi elektr materiallari elektr tizimlari va qurilmalarining ishlashida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Supero'tkazuvchilar va izolyatorlardan tortib yarim o'tkazgichlar, o'ta o'tkazgichlar va magnit materiallargacha har bir turdagi materiallar o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llanilishiga ega. Ushbu materiallarning xususiyatlarini va ulardan foydalanishni tushunish elektrotexnika sohasida ishlaydigan har bir kishi uchun, shuningdek, kundalik hayotida elektr jihozlaridan foydalanadigan har bir kishi uchun juda muhimdir. Elektr materiallari sohasida davom etayotgan tadqiqotlar va ishlanmalar yangi va innovatsion elektr texnologiyalari imkoniyatlarini doimiy ravishda kengaytirmoqda.