Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El carbono, en diversas formas y en combinación con otros materiales, se usa ampliamente en ingeniería eléctrica. Los materiales de carbono eléctrico se fabrican a partir de grafito y otras formas de carbono.
El carbono tiene las siguientes aplicaciones en ingeniería eléctrica :
- Para hacer filamento de lámpara incandescente.
- Para hacer contactos eléctricos
- Para hacer resistencias
- Para la fabricación de cepillos para máquinas eléctricas como máquinas de CC, alternadores .
- Para fabricar elementos de celdas de batería
- Para la fabricación de electrodos de carbono para hornos eléctricos.
- Electrodos de soldadura e iluminación de arco
- Para fabricar componentes para válvulas y tubos de vacío
- Para fabricar piezas para equipos de telecomunicaciones.
Indice de contenidos
- Uso de carbono para fabricar filamentos de lámparas incandescentes
- Uso de carbono para hacer contactos eléctricos
- Uso de carbono para fabricar resistencias
- Uso de carbón para la fabricación de cepillos para alternadores y máquinas eléctricas de CC
- Uso de carbono para fabricar elementos de celda seca
- Uso de electrodos de carbono para hornos eléctricos
- Uso de carbón de grafito para iluminación de arco y electrodos de soldadura
- Uso de carbono como componente de válvulas y tubos de vacío
- Uso de carbono para piezas de fabricación de equipos de telecomunicaciones
Uso de carbono para fabricar filamentos de lámparas incandescentes
El carbono se utiliza con un medio de gas inerte para fabricar filamentos para lámparas incandescentes . La resistividad del carbono es de aproximadamente 1000-7000 µΩ -cm y el punto de fusión es de aproximadamente 3500 o C. Lo que lo hace adecuado para fabricar filamentos para lámparas incandescentes. La eficiencia comercial de la lámpara de filamento de carbono es de 4,5 lúmenes por vatio o 3,5 vatios por potencia de vela. El carbono tiene un efecto de ennegrecimiento en la lámpara incandescente. Para evitar este ennegrecimiento del bulbo, la temperatura de trabajo se limita a 1800 o C.
Uso de carbono para hacer contactos eléctricos
El carbono se utiliza como fibra formada a partir de polímeros por pirólisis. Las fibras de carbono muestran una resistencia mecánica inusual bajo una carga de tracción. Estas fibras de carbono se utilizan para aumentar la resistencia mecánica de los contactos eléctricos que están sujetos a cargas de tracción o compresión durante el funcionamiento. Estas fibras de carbono también reducen el desgaste de los contactos eléctricos. Además, al ser el carbono un conductor de electricidad, contribuye a que la corriente pase por el contacto eléctrico en términos de que reduce la resistencia del contacto.
Uso de carbono para fabricar resistencias
La alta resistividad , el alto punto de fusión y el coeficiente de resistencia a baja temperatura hacen que el carbono sea adecuado para la fabricación de resistencias. Las resistencias de carbono se utilizan ampliamente en circuitos electrónicos.
Uso de carbón para la fabricación de cepillos para alternadores y máquinas eléctricas de CC
Graphite Carbon es muy adecuado para fabricar escobillas para alternadores y máquinas de CC de gran potencia . Los cepillos hechos con carbón de grafito tienen las siguientes ventajas:
- Las escobillas de carbón de grafito tienen una alta resistencia al contacto. Esta alta resistencia de las escobillas de carbón de grafito ayuda a mejorar la conmutación.
- Alta estabilidad térmica, lo que los hace adecuados para soportar altas temperaturas desarrolladas debido a la fricción durante el funcionamiento de la máquina giratoria.
- Autolubricación entre escobillas estacionarias y conmutador giratorio o anillos colectores. Lo que reduce el desgaste del conmutador o los anillos colectores.
Uso de carbono para fabricar elementos de celda seca
El carbono es un elemento importante en la construcción de células secas. El carbono se utiliza para fabricar electrodos para baterías de zinc-carbono ( pilas secas). El electrodo de carbono funciona como polo positivo de la batería . En las pilas secas, el carbono es un material inerte ya que no participa en la reacción electroquímica que se produce en las pilas secas.
Uso de electrodos de carbono para hornos eléctricos
El carbón de grafito se usa ampliamente para la fabricación de electrodos para hornos de arco eléctrico . En los hornos de arco eléctrico utilizados para la producción de acero, el nivel de temperatura de funcionamiento es de aproximadamente 2760 o C. El carbón de grafito es el único material comercial disponible que tiene un alto nivel de conductividad eléctrica y capacidad para soportar un nivel de temperatura tan alto. Lo que lo hace adecuado para la fabricación de electrodos para hornos de arco eléctrico.
Uso de carbón de grafito para iluminación de arco y electrodos de soldadura
El carbón de grafito también se usa ampliamente para fabricar electrodos para iluminación y soldadura de arco. Como se discutió anteriormente, el carbón de grafito tiene un alto nivel de conductividad eléctrica y la capacidad de soportar un alto nivel de temperatura durante la iluminación y la soldadura por arco. Lo que lo hace adecuado para la fabricación de electrodos para iluminación de arco y soldadura.
Uso de carbono como componente de válvulas y tubos de vacío
En válvulas y tubos de vacío, el carbón se utiliza para el recubrimiento del cátodo y la rejilla para proteger contra la deformación mecánica producida a muy alta temperatura producida durante el funcionamiento de válvulas y tubos de vacío. En aplicaciones de alta potencia, el ánodo utilizado en válvulas y tubos de vacío debe ser capaz de soportar altas temperaturas de funcionamiento y debe ser capaz de disipar el calor producido. Para este propósito, el carbón es muy adecuado para fabricar ánodos para válvulas y tubos de vacío.
Uso de carbono para piezas de fabricación de equipos de telecomunicaciones
El carbono se utiliza para fabricar transductores como micrófonos que convierten el sonido en señal eléctrica. Antes del desarrollo de los amplificadores basados en tubos de vacío, los micrófonos de carbono eran el único medio práctico para obtener señales de audio de alto nivel.
