Orientador: Andre Koch Torres de Assis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T10:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hernandes_JulioAkashi_M.pdf: 966851 bytes, checksum: 7b6753f4b60406c37c6d30d4d1ed715a (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Na primeira parte deste trabalho analisamos o campo elétrico fora de condutores resistivos estacionários conduzindo corrente constante. Exploramos aqui o ponto de vista das cargas superficiais. Apresentamos problemas resolvidos na literatura sobre este assunto, assim como resultados novos para condutores em forma de placas e também um anel filiforme (neste último caso calculamos numericamente o potencial), comparando os resultados teóricos com dados experimentais retirados da literatura. Na segunda parte, tratamos da propagação de sinais em condutores compridos. Seguimos a abordagem de Kirchho para o problema, utilizando a força de Weber como modelo de interação entre cargas. Conseguimos deriva a equação da telegrafia para diversos casos, e mostramos que a abordagem maxwelliana (campos) não é necessariamente a única que conduz à equação da telegrafia. O Apêndice A apresenta o cálculo das integrais envolvendo o potencial devido a uma placa retangular transportando uma corrente constante. O programa para calcular o potencial de um anel filiforme está listado no Apêndice B. No Apêndice C, consideramos o fenômeno da explosão de fios que acontece quando uma alta corrente elétrica flui em um condutor. Apresentamos o resultado da tensâo coulombiana, gerada pelo aparecimento de carga no interior do fio devido ao efeito Hall radial. Concluímos que esta tensão é várias ordens de grandeza inferior àquela necessária para romper um fio metálico, ver [AH99b] / Abstract: In the first part of this work we analyse the electric field created outside stationary resistive conductors, with a constant current. Here we explore the point of view of surface charges. We present solved problems in the literature, on this subject, and also new results for conductor plates and for a thin ring (in this last case we calculate the potential numerically), comparing our theoretical results with experimental data present in the literature. In the second part, we treat the propagation of signals in long conductors. We follow Kirchhoff's approach to the problem, utilizing Weber's force equation as a model for charge interaction. We derive the telegraphy equation for several cases, and show that the Maxwell's approach (based on fields) is not necessarily the only one that leads to the telegraphy equation. Appendix A presents the calculation of the integrals involved in the potential resolution for a rectangular plate transporting a constant current. The numerical program to calculate the potential of a thin ring is listed on Appendix B. On Appendix C we consider the phenomenon of wire explosions which happens when a high electric current ows in a conductor. We present the result of coulombian tension generated by the appearance of charges in the interior of the wire caused by the radial Hall effect. We conclude that this tension is several orders of magnitude smaller than the one necessary to break a metallic wire, see [AH99b] / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Andre Koch Torres de Assis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Intituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_MarcelodeAlmeida_D.pdf: 2827044 bytes, checksum: 2e284c685566be1a5dbf53cf482bfbc0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Na primeira parte deste trabalho apresentamos um método para o cálculo do coeficiente de indutância. Aplicamos este método a diversas configurações de circuitos, inclusive os com densidade de corrente superficial ou volumétrica, utilizando as fórmulas de Neumann, Weber, Maxwell e Graneau. Comparamos os resultados obtidos através do nosso método com os resultados obtidos por métodos de aproximação usuais. Concluímos que o nosso método é superior a estes últimos por possibilitar resultados algébricos com a ordem de aproximação que se queira. Para a auto-indutância de um circuito de corrente fechado de qualquer forma generalizamos a equivalência entre as quatro fórmulas citadas acima. A força entre elementos de corrente foi analisada na segunda parte deste trabalho. Através do aperfeiçoamento de um método de cálculo de força entre partes em contato de um circuito único, comparamos as expressões de Ampère e Grassmann em diversas configurações, também incluindo aquelas com densidade de corrente superficial ou volumétrica. Concluímos que estas duas expressões são equivalentes em todas as situações de circuito de corrente fechado. Apresentamos uma demonstração deste fato. Por último, analisamos a existência de força longitudinal entre condutores de corrente com a força de Weber, e concluímos que ela não é capaz de explicar a ordem de grandeza dos resultados experimentais com explosão de fios, no caso estacionário / Abstract: In this work we present a method for inductance calculation. We apply this method to various configurations of circuits, including the ones with surface or volumetric current density, using the formulas of Neumann, Weber, Maxwell and Graneau. We compare the results obtained with our method to the ones obtained with the usual approximation methods. We conclude that our method is more powerful than the last ones, because it allows one to obtain algebraic results with the degree of approximation desired. For the self-inductance of a closed circuit with arbitrary shape we generalize the equivalence between the four formulas cited above. The force between current elements was analized in the second part of this work. We improved a method for force calculation between parts in contact of a single circuit, and use it to compare the expression of Ampere to the expression of Grassmann in various configurations of circuits, also including the ones with surface and volumetric current density. We conclude that these two expressions for force between current elements are equivalent to one another in all situations of closed circuits. We present a demonstration of this fact. Finishing, we analyze the existence of longitudinal force between current carrying conductors with Weber's force, and we conclude that it is not able to explain the magnitude of the experimental results with exploding wires, in steady state / Doutorado / Física / Doutor em Ciências