Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-03-29T15:24:03Z No. of bitstreams: 1 FONSECA, Maria da Conceição Pereira PPGEngenharia Elétrica.pdf: 2877026 bytes, checksum: 771ba51ff01ac3a33faf51c57031d00d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-29T15:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FONSECA, Maria da Conceição Pereira PPGEngenharia Elétrica.pdf: 2877026 bytes, checksum: 771ba51ff01ac3a33faf51c57031d00d (MD5) Previous issue date: 2009 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The electromagnetic environment surrounding the planet Earth has a fundamental role in the preservation and development of the living creature, and perhaps the last frontier of human knowledge to be dominated completely, before we ventured to the space outside in search of new opportunity outside. This environment is only now being tamed and best known, and this endeavor has as lynch pin the use of appropriate sensors that can detect and quantify these electrical effects, to serve as a basis for the generation of theories, to explain the underlying phenomena, including in this, the sensors of atmospheric electricity. This work intends to make a comprehensive analysis of these sensor’s systems of atmospheric electricity in use today, evaluating their models of operation, its limitations and its intelligence, and producing a summarized basic specifications for development of better sensors and setting standards for metric types of the variables to be measured, to cope with the currents and future demands in this field of knowledge. Additionally, the processes involved in the calibration of these sensors will be addressed with a review of computational model based on the method of moments (MoM) and other that my be used for evaluation of electromagnetic fields emitted by remote charges patterns and electrical currents, which serve to support and basis for these calibrations. / O ambiente eletromagnético que envolve o planeta Terra tem papel fundamental na preservação e desenvolvimento de todos os seres vivos, e talvez seja uma das últimas fronteiras do conhecimento humano a ser dominada completamente antes de nos aventurarmos ao espaço exterior na busca de novas oportunidades. Esse ambiente, apesar de vir sendo estudado a um longo tempo, só agora esta sendo desbravado e melhor conhecido, tendo como ponto fundamental de apoio o uso de sensores apropriados, que possam detectar e quantificar esses efeitos elétricos, e que sirvam de base para a geração de teorias para explicação dos fenômenos subjacentes, entre os quais os sensores de eletricidade atmosférica. Este trabalho faz uma analise ampla dos sistemas sensores de eletricidade atmosférica em uso nos dias atuais, avaliando seus modelos de funcionamentos, suas limitações e sua inteligência, concluindo por sintetizar especificações básicas para desenvolvimento de melhores sensores e definição de padrões métricos de tipos de variáveis a serem medidas para atendimentos das atuais e futuras demandas nesse campo do conhecimento. Adicionalmente, os processos envolvidos na calibração desses sensores serão abordados, com a revisão de modelos computacionais utilizados, baseado no método dos momentos (MoM) e outros, para avaliação de campos eletromagnéticos emitidos remotamente por padrões de cargas e correntes elétricas, que sirvam de apoio e base para essas calibrações.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-03-29T17:06:04Z No. of bitstreams: 2 GONZALEZ, Luciana Pereira PPGEngenharia Elétrica.pdf: 1676823 bytes, checksum: b21dd95a45da6ef36c0067f0272fc592 (MD5) license_rdf: 22876 bytes, checksum: 0a4e855daae7a181424315bc63e71991 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-29T17:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 GONZALEZ, Luciana Pereira PPGEngenharia Elétrica.pdf: 1676823 bytes, checksum: b21dd95a45da6ef36c0067f0272fc592 (MD5) license_rdf: 22876 bytes, checksum: 0a4e855daae7a181424315bc63e71991 (MD5) Previous issue date: 2008 / Prysmian Telecomunicações Cabos e Sistemas do Brasil S.A. / This work presents an electromagnetic study of OPGW cables (OpticalGround Wire), which have the dual function of lightning protection for high voltage transmission lines and communications channel through the optical fibers embedded in the cable structure. Lightning or short-circuit could compromise the cable’s integrity due to heating in the regions where there is greater concentration of current. For the analysis of this problem lectromagnetic calculations were made relating them to thermal effects on the cable. In this analysis three different geometries were considered, a model of the real cable, a model of the cable with homogeneous layers, and a model of the cable with modified layer, where the modification is related the geometric shape of the armor wires of the cable. The tools used in this study here the commercial software FEMLAB Multiphysics, based on the finite element method, and an analytical model developed from Maxwell’s equations in the frequency domain, which was implemented using the software MATLAB. The main results of this work are current density distribution plots on the cross section considering different frequencies and the analysis of the skin and proximity effects. / Este trabalho apresenta o estudo eletromagnético de cabos OPGW (Optical Ground Wire) os quais têm dupla função: de pára-raios para linhas de transmissão de alta tensão e de canal de comunicação através de fibras ópticas embutidas na estrutura do cabo. Descargas atmosféricas ou curtos-circuitos podem comprometer a integridade do cabo, devido ao aquecimento nas regiões onde há maior concentração de corrente. Para a análise deste problema foram feitos cálculos eletromagnéticos relacionando-os aos efeitos térmicos no cabo. Nesta análise foram consideradas três diferentes geometrias: o modelo de cabo real, o modelo de cabo com camadas homogêneas e o modelo de cabo com uma camada modificada; esta modificação está relacionada à forma geométrica dos fios da armação do cabo. As ferramentas utilizadas em tal estudo foram o software comercial FEMLAB Multiphysics, baseado no método dos elementos finitos, e um método analítico desenvolvido a partir das equações de Maxwell no domínio da freqüência, que foi implementado utilizando o software MATLAB. Os principais resultados deste trabalho são gráficos de distribuição de densidade de corrente na seção reta do cabo para diferentes freqüências, estudo do efeito pelicular e do efeito de proximidade entre os condutores do cabo.

Um propulsor do tipo Hall é um mecanismo que utiliza predominantemente uma configuração de campos eletromagnéticos Hall, um campo elétrico perpendicular a um campo magnético, para confinar elétrons e acelerar íons. Os elétrons são confinados dentro de um canal de aceleração onde os campos eletromagnéticos estão presentes. Um gás neutro é lançado dentro desse canal de aceleração de forma que os elétrons confinados podem colidir com os átomos do gás e os ionizar. Os íons gerados dessas colisões, elétrons-gás, são fortemente repelidos para fora do canal de aceleração pelo campo elétrico. A expulsão desses íons é o fator responsável pela propulsão. Nesses propulsores é importante que os elétrons estejam confinados dentro do canal de aceleração e que sejam capazes de produzir o maior número possível de íons. Visando determinar quais são os parâmetros de controle– intensidade dos campos eletromagnéticos– que propiciam uma dinâmica eletrônica com essas características, derivamos, via formalismo Hamiltoniano, as equações de movimento de um elétron e as analisamos. Dessas equações de movimento encontramos funções analíticas que indicam os limites geométricos atingidos pelo elétron dentro do sistema propulsor para cada conjunto de parâmetros de controle. Essas funções constituem o critério de confinamento eletrônico utilizado nesse trabalho. Além disso, a partir das equações de movimento, mostramos quais as configurações de campos eletromagnéticos que teoricamente incrementam o desempenho dos propulsores Hall. Verificamos que nas configurações de maior desempenho a dinâmica eletrônica é caótica. Neste trabalho, o caos é determinado com o auxílio dos mapas de Poincaré e dos expoentes de Lyapunov. / A Hall thruster is a system that utilizes an electromagnetic fields configuration predominantly like Hall, an electric field which lies perpendicular to a magnetic field, to confine electrons and to accelerate ions. The electrons are confined within an acceleration chamber where the electromagnetic fields are present. A neutral gas is released within this acceleration chamber so that the confined electrons can collide with the gas and ionize it. The ions generated from these collisions, the electron-gas, are strongly repelled by the electric field system. The expulsion of these ions generate the propulsion. In these thrusters it is very important that the electrons are confined within the acceleration chamber and are able to produce the largest possible number of ions. In order to determine the control parameters, that is, the electromagnetic fields intensity which provides an electronic dynamic with these characteristics; we derived, via Hamiltonian formalism, the motion equations for an electron and we analyzed them. From these motion equations, we found functions that indicate the electron geometric boundaries within these thrusters, for each set of control parameters. In this work, these functions indicate the electronic confinement. Moreover, from the motion equations, we showed the electromagnetic fields settings which theoretically improve the Hall thruster’s performance. We found that, in these higher performance settings, the electron dynamics is chaotic. In this work, the chaos is determined by Poincaré maps and by Lyapunov exponents.

Um propulsor do tipo Hall é um mecanismo que utiliza predominantemente uma configuração de campos eletromagnéticos Hall, um campo elétrico perpendicular a um campo magnético, para confinar elétrons e acelerar íons. Os elétrons são confinados dentro de um canal de aceleração onde os campos eletromagnéticos estão presentes. Um gás neutro é lançado dentro desse canal de aceleração de forma que os elétrons confinados podem colidir com os átomos do gás e os ionizar. Os íons gerados dessas colisões, elétrons-gás, são fortemente repelidos para fora do canal de aceleração pelo campo elétrico. A expulsão desses íons é o fator responsável pela propulsão. Nesses propulsores é importante que os elétrons estejam confinados dentro do canal de aceleração e que sejam capazes de produzir o maior número possível de íons. Visando determinar quais são os parâmetros de controle– intensidade dos campos eletromagnéticos– que propiciam uma dinâmica eletrônica com essas características, derivamos, via formalismo Hamiltoniano, as equações de movimento de um elétron e as analisamos. Dessas equações de movimento encontramos funções analíticas que indicam os limites geométricos atingidos pelo elétron dentro do sistema propulsor para cada conjunto de parâmetros de controle. Essas funções constituem o critério de confinamento eletrônico utilizado nesse trabalho. Além disso, a partir das equações de movimento, mostramos quais as configurações de campos eletromagnéticos que teoricamente incrementam o desempenho dos propulsores Hall. Verificamos que nas configurações de maior desempenho a dinâmica eletrônica é caótica. Neste trabalho, o caos é determinado com o auxílio dos mapas de Poincaré e dos expoentes de Lyapunov. / A Hall thruster is a system that utilizes an electromagnetic fields configuration predominantly like Hall, an electric field which lies perpendicular to a magnetic field, to confine electrons and to accelerate ions. The electrons are confined within an acceleration chamber where the electromagnetic fields are present. A neutral gas is released within this acceleration chamber so that the confined electrons can collide with the gas and ionize it. The ions generated from these collisions, the electron-gas, are strongly repelled by the electric field system. The expulsion of these ions generate the propulsion. In these thrusters it is very important that the electrons are confined within the acceleration chamber and are able to produce the largest possible number of ions. In order to determine the control parameters, that is, the electromagnetic fields intensity which provides an electronic dynamic with these characteristics; we derived, via Hamiltonian formalism, the motion equations for an electron and we analyzed them. From these motion equations, we found functions that indicate the electron geometric boundaries within these thrusters, for each set of control parameters. In this work, these functions indicate the electronic confinement. Moreover, from the motion equations, we showed the electromagnetic fields settings which theoretically improve the Hall thruster’s performance. We found that, in these higher performance settings, the electron dynamics is chaotic. In this work, the chaos is determined by Poincaré maps and by Lyapunov exponents.

Um propulsor do tipo Hall é um mecanismo que utiliza predominantemente uma configuração de campos eletromagnéticos Hall, um campo elétrico perpendicular a um campo magnético, para confinar elétrons e acelerar íons. Os elétrons são confinados dentro de um canal de aceleração onde os campos eletromagnéticos estão presentes. Um gás neutro é lançado dentro desse canal de aceleração de forma que os elétrons confinados podem colidir com os átomos do gás e os ionizar. Os íons gerados dessas colisões, elétrons-gás, são fortemente repelidos para fora do canal de aceleração pelo campo elétrico. A expulsão desses íons é o fator responsável pela propulsão. Nesses propulsores é importante que os elétrons estejam confinados dentro do canal de aceleração e que sejam capazes de produzir o maior número possível de íons. Visando determinar quais são os parâmetros de controle– intensidade dos campos eletromagnéticos– que propiciam uma dinâmica eletrônica com essas características, derivamos, via formalismo Hamiltoniano, as equações de movimento de um elétron e as analisamos. Dessas equações de movimento encontramos funções analíticas que indicam os limites geométricos atingidos pelo elétron dentro do sistema propulsor para cada conjunto de parâmetros de controle. Essas funções constituem o critério de confinamento eletrônico utilizado nesse trabalho. Além disso, a partir das equações de movimento, mostramos quais as configurações de campos eletromagnéticos que teoricamente incrementam o desempenho dos propulsores Hall. Verificamos que nas configurações de maior desempenho a dinâmica eletrônica é caótica. Neste trabalho, o caos é determinado com o auxílio dos mapas de Poincaré e dos expoentes de Lyapunov. / A Hall thruster is a system that utilizes an electromagnetic fields configuration predominantly like Hall, an electric field which lies perpendicular to a magnetic field, to confine electrons and to accelerate ions. The electrons are confined within an acceleration chamber where the electromagnetic fields are present. A neutral gas is released within this acceleration chamber so that the confined electrons can collide with the gas and ionize it. The ions generated from these collisions, the electron-gas, are strongly repelled by the electric field system. The expulsion of these ions generate the propulsion. In these thrusters it is very important that the electrons are confined within the acceleration chamber and are able to produce the largest possible number of ions. In order to determine the control parameters, that is, the electromagnetic fields intensity which provides an electronic dynamic with these characteristics; we derived, via Hamiltonian formalism, the motion equations for an electron and we analyzed them. From these motion equations, we found functions that indicate the electron geometric boundaries within these thrusters, for each set of control parameters. In this work, these functions indicate the electronic confinement. Moreover, from the motion equations, we showed the electromagnetic fields settings which theoretically improve the Hall thruster’s performance. We found that, in these higher performance settings, the electron dynamics is chaotic. In this work, the chaos is determined by Poincaré maps and by Lyapunov exponents.

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gertrudes_JoaoBosco_D.pdf: 5500576 bytes, checksum: ef85206048f845d1bff89f7c8948d288 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta tese tem como objetivo o desenvolvimento de modelos mais precisos para o cálculo de parâmetros elétricos de linhas aéreas de transmissão para estudos de transitórios na faixa de frequência 0 a 2 MHz. Esta faixa de frequência cobre a maioria das perturbações eletromagnéticas nos sistemas elétricos: energização, faltas simétricas e assimétricas, rejeições de carga, descargas atmosféricas, perturbações harmônicas, etc. Na faixa de frequência citada, em consequência da dependência dos parâmetros do solo com a frequência, a condutividade elétrica do solo (sg) tem a mesma ordem de grandeza que o produto entre a frequência angular do sinal incidente no solo (w) e a permissividade elétrica do solo (eg). Portanto, as suposições de baixa frequência tradicionalmente adotadas - sg constante e weg desprezível (sg >> weg) - podem levar a modelos que não representam de forma adequada a resposta da linha no caso de transitórios rápidos (com espectro de frequência acima de 1 kHz). O objetivo central desta tese é verificar a influência da dependência dos parâmetros do solo no cálculo da impedância longitudinal e admitância transversal por unidade de comprimento em comparação com os modelos tradicionais de cálculo. As análises são feitas inicialmente para o caso de um único condutor acima do solo e posteriormente através de um estudo para uma linha de transmissão trifásica, 440 kV, em operação no sistema elétrico brasileiro. As impedâncias longitudinais e as admitâncias transversais de retorno pelo solo são avaliadas através de métodos tradicionais de cálculo e através de integração numérica das formulações de Carson modificadas para inclusão do modelo de solo que considera a depêndencia de sg e weg em função da frequência / Abstract: This thesis aims to propose more accurate models for calculating the electrical parameters of overhead power transmission lines. The influence of earth's conductivity and permittivity frequency dependence is evaluated when calculating transversal and longitudinal transmission lines' parameters in the frequency range 0 to 2 MHz. This frequency range covers the majority of the electromagnetic transients in electrical systems (switching transients, faults' transients, load rejections, harmonic disturbances, etc). Between 1 kHz to 2 MHz, the product of the signal angular frequency (w) by the dielectric constant (eg) of the soil may have the same order of magnitude as the conductivity (sg), due to the variation of these parameters with frequency. Therefore, the assumptions of low frequency traditionally used - the soil conductivity (sg) considered as constant and weg that can be negligible (sg >> weg) - can lead to incorrect models that do not adequately represent the transmission line's response, in cases of fast transients phenomena (with frequency spectrum above 1 kHz). The importance of properly considering the frequency dependent soil model is presented for the one-conductor case and for a single three-phase transmission line (440 kV, considered ideally transposed). The aim is to compare the transmission line parameters calculated considering the conductivity and weg frequency dependence ground model in relation to the common ground representation, with constant conductivity and weg that may be neglected. It is also compared the results obtained from the complex plane method with those obtained from the Carson's modified expressions for longitudinal parameters and between Carson's modified potential-coefficient correction factors and from the most common approximated methods for transversal admittance parameters / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Atualmente é grande o interesse pelo aproveitamento da biomassa vegetal visando à obtenção de bioetanol de segunda geração. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de etanol de segunda geração a partir de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar pelas leveduras Scheffersomyces stipitis NRRL Y-7124 e Candida shehatae UFMG HM 52.2 visando à aplicação em bioprocessos com campo eletromagnético. Salienta-se ainda que a importância do presente trabalho se dá, não apenas pelo caráter inovador desta pesquisa, mas também pelo fato do bioeletromagnetismo e particularmente biorreatores assistidos por campos eletromagnéticos constituírem uma recente e promissora área de pesquisa na biotecnologia onde é possível estudar alternativas que resultem no aumento do rendimento e/ou da produtividade do processo de fermentação. Numa primeira etapa, foram realizados experimentos em bateladas simples em meio contendo hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar previamente destoxificado e suplementado com extrato de levedura para a avaliação da influência das variáveis pHinicial, agitação e vazão de ar no fator de conversão de açúcares em etanol para cada uma das leveduras, de acordo com um planejamento fatorial completo 23 com três repetições no ponto central. As melhores condições operacionais obtidas para a levedura S. stipitis NRRL Y-7124 foram 100 rpm, 0,7 vvm e pHinicial de 6,50 com um kLainicial de 3 h-1 as quais exerceram uma influência positiva sobre o processo fermentativo, obtendo-se valores de YP/S de 0,16 g/g e QP de 0,10 g L-1 h-1. Para a levedura C. shehatae UFMG HM 52.2 as condições foram 100 rpm, 0,1 vvm e pHinicial de 6,50 com um kLainicial de 0,2 h-1 obtendo-se valores de YP/S de 0,44 g/g e QP de 0,25 g L-1 h-1. Segundo os resultados obtidos, observou-se que a levedura C. shehatae apresentou maiores valores de fator de rendimento e produtividade em etanol quando comparados à levedura S. stipitis. Posteriormente, foi avaliada a influência da configuração do campo eletromagnético no processo de fermentação de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar empregando a levedura C. shehatae imobilizada em polímero com propriedades magnéticas. Os resultados da influência das configurações do campo eletromagnético (axial e transveral) foram positivos observando-se aumento de 47 % na produção de etanol (configuração axial) em relação ao experimento controle (sem campo). Este estudo demonstrou que a levedura C. shehatae UFMG HM 52.2 apresentou-se com melhor performance fermentativa no hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar quando comparada à levedura S. stipitis e que os campos eletromagnéticos são uma tecnologia promissora no processo de obtenção de bietanol. / Currently the use of biomass is of huge interest into the second generation bioethanol process. Into this field, fermentation is a key process with numerous opportunities for innovation. Electromagnetic fields bioreactors stand for a new and promising research area for the yield and/or productivity improvement of fermentation process. This study focused on the utilization of hemicellulose hydrolysate from sugarcane bagasse for ethanol production by Scheffersomyces stipitis NRRL Y-7124 and Candida shehatae UFMG HM 52.2 strains intended to be applied in the electromagnetic-based bioprocesses. A 23 full factorial Central Composite Design (CCD), including three replications at the center point was applied to evaluate the effect of initial pH, agitation and air-flow rate on sugars to ethanol conversion for both strains. The experiments were carried out using stirred tank batch fermentor with medium supplemented with yeast extract and containing hemicellulose hydrolysate previously detoxified. S. stipitis showed the best ethanol production operating conditions obtained at 100 rpm, 0.7 vvm and initial pH 6.50 with kLainicial of 3 h-1 obtaining YP/S of 0.16 g/g and QP of 0.10 g L-1 h-1. For C. shehatae, the best conditions of 100 rpm, 0.1 vvm and pHinitial of 6.50 with kLainicial of 0.2 h-1 obtained YP/S of 0.44 g/g and QP of 0.25 g L-1 h-1. The results showed that yield and ethanol productivity for C. shehatae strain was higher comparing to S. stipitis. Subsequently, the influence of electromagnetic field configuration in the fermentation process of sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate was evaluated using immobilized C. shehatae in a polymer with magnetic properties. The application of electromagnetic field configuration (axial and transversal) favored the ethanol production, observing at increase of 47 % in ethanol production (axial configuration) compared to the control experiment (no electromagnetic field). The present study demonstrated that C. shehatae yeast shows high fermentative potential for sugarcane hemicellulose hydrolyzate when compared to S. stipitis strain, and that electromagnetic fields are a promising technology tool to be used into the bioethanol process.

O trabalho discutiu a crescente problemática do risco em nosso atual paradigma tecnológico, sua percepção e tolerabilidade, assim como a distribuição desigual destes entre a sociedade. A hipótese fundamental que enfatiza Justiça Ambiental refere-se aos perigos e riscos desproporcionalmente ou injustamente distribuídos entre grupos sociais mais vulneráveis, geralmente pobres e minorias, acarretados pelos riscos ambientais relativos à vida moderna. A crescente preocupação com a poluição eletromagnética gerada pela transmissão e uso de energia elétrica tem mobilizado diversos setores da sociedade na busca por respostas sobre a relação da exposição a campos eletromagnéticos e riscos a saúde. Portanto, o trabalho teve o objetivo de quantificar o percentual de pessoas que residem em áreas próximas a linhas de transmissão de energia elétrica que atravessam o município de São Paulo, Brasil, e dessa forma potencialmente expostas aos campos eletromagnéticos por elas geradas. Informações sobre linhas de transmissão foram fornecidas pelas concessionárias de energia e geocodificadas usando o software de sistema de informação geográfica (SIG) Mapinfo®. Corredores com campo magnético 0.3T foram demarcados ao longo das linhas de transmissão, a largura desses variou conforme tensão da linha (em kV). Dados demográficos e socioeconômicos foram obtidos através do censo 2000 e incluídos no SIG em outra camada. Através deste levantamento, foi possível estimar o percentual da população potencialmente exposta aos campos eletromagnéticos gerados por linhas de transmissão aéreas que atravessam o município de São Paulo, em suas mais diversas características, como faixa etária, além de renda e escolaridade. Esses corredores incluíram cerca de 1,3% dos domicílios e 1,4% da população residente no município de São Paulo, sendo esta considerada exposta aos campos eletromagnéticos gerados por essas linhas. Através da análise socioeconômica, o estudo sugeriu que a população exposta aos campos eletromagnéticos possuía maior vulnerabilidade, como baixos índices de renda e escolaridade, o que chamou a atenção para fato dos campos eletromagnéticos das linhas de transmissão aéreas serem mais uma carga danosa delegada a estas populações. / The paper discussed the raising problem of risk in our current technological paradigm, their perception and tolerability, as well as their unequal distribution among the society. The fundamental assumption that emphasizes Environmental Justice refers to the hazards and risks disproportionately or unfairly distributed among the most vulnerable social groups, generally poor and minorities, generated by environmental risks relating to modern life. The raising concern about electromagnetic pollution generated by transmission and use of electric energy has mobilized various sectors of society in the search for answers about the relationship of exposure to electromagnetic fields and risks to health. Therefore, the work aimed to quantify the percentage of people living in areas bordering transmission lines that cross the city of São Paulo, Brazil, and therefore, potentially exposed to EMF generated by these lines. Information on transmission lines were provided by the utilities and geocoded using the geographic information system (GIS) software Mapinfo®. Corridors 0.3T magnetic field were demarcated around the transmission lines, the width of these lines varied with the line charge (kV). Demographic and socioeconomic data was obtained through the census 2000 and included in the GIS in another layer. Through this survey, it was possible to estimate the percentage of the population potentially exposed to electromagnetic fields generated by transmission lines that cross the city of São Paulo, in its more diverse characteristics, such as age, in addition to income and education. The corridors included approximately 1.4% of households, and 1.3% of the population of the city of São Paulo, thus considered exposed to the electromagnetic fields generated by such lines. Through socioeconomic analysis, the study has suggested that the population exposed to electromagnetic fields was most vulnerable, with low levels of income and education, were those who had higher prevalence to reside in these areas. Electromagnetic fields from power lines are another harmful burden delegated to these populations.

Os efeitos clastogênicos de campos magnéticos de freqüência extremamente baixa (ELF) foram investigados usando o bioensaio Tradescantia pallida (Trad-MCN). Inflorescências expostas durante 8 horas a doses de ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescritas para exposição do público e ocupacional, apresentaram freqüência de micronúcleos aumentada no grupo que recebeu a maior dose (10.32±7.31), comparado com os demais (p=0.00, Kruskal-Wallis). Foi demonstrado que a exposição à ELF, induz danos ao DNA de Tradecantia. Estes resultados encorajam o uso deste bioensaio para avaliar a utilidade do monitor em estudos de campo, auxiliando na caracterização da função do ELF como causa de neoplasmas / The clastogenic effects of the extremely low frequency magnetic fields (ELF) were investigated using Tradescantia pallida micronucleus assay (Trad-MCN). Inflorescences exposed during 8 hours to doses of ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescribed for public and occupational exposures, showed increased frequency of micronuclei in the group receiving the highest dose (10.32±7.31), compared with others (p=0.00, Kruskal-Wallis). We demonstrated that an ELF exposure induces DNA damage in Tradescantia. This results encourages the use of this assay to evaluate the usefulness of this monitor in field studies, helping to characterize the role of ELF in causing neoplasm

Orientadores: José Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T11:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milan_HugoFernandoMaia_M.pdf: 2735459 bytes, checksum: 650eb9ee4f85d8ff73ae612f72ae3534 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Tendo em vista que a estimulação com campos elétricos externos (E) é utilizada na prática clínica para tratamento de arritmias cardíacas, é necessário um melhor entendimento do fenômeno de polarização da membrana plasmática de cardiomiócitos por E. O disparo de potencial de ação, e subsequente contração celular, induzido por E em cardiomiócitos depende da indução de variação do potencial elétrico transmembrana (?Vm) que leve este potencial ao valor limiar. Devido às limitações dos métodos atualmente disponíveis para medir ?Vm e seu valor máximo, ?Vmax, os modelos eletromagnéticos representam uma importante ferramenta para sua estimativa. Porém, os valores calculados dependem de como o fenômeno de polarização da membrana é modelado. Os modelos eletromagnéticos encontrados na literatura aproximam a forma irregular do cardiomiócito a formas geométricas regulares. Entretanto, até o momento, não se sabe qual destes modelos é o mais adequado para se estimar ?Vm. As células miocárdicas apresentam irregularidades em sua forma e, tanto a forma quanto as dimensões das células alteram-se com o desenvolvimento pós-natal. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo numérico tridimensional (MN3D) da forma irregular da célula, e comparou-se as estimativas de ?Vm induzida por E limiar (?VL) feitas com este modelo e com modelos simplificados, entre estes o modelo numérico bidimensional (MN2D) e os modelos analíticos para cilindro (MACil), esfera (MAEsf), esferóide prolato (MAEsPr) e elipsóide (MAElip). Para estimar ?VL, E limiar e as dimensões celulares foram medidos em células cardíacas isoladas de ratos neonatos (5-7 dias), infantes (28-32 dias) e adultos (4-6 meses), em 6 faixas de ângulos entre a direção de aplicação do campo e o eixo maior da célula. Os modelos foram calibrados do ponto de vista eletromagnético, o que mostrou que, MN2D e MACil são inadequados para estimar ?Vmax. Enquanto as estimativas de ?VL com MN3D e MAEsPr não variaram com o ângulo, mas sim com a idade, o oposto ocorreu com as estimativas feitas com o MAElip. Dentro de certas condições, as estimativas de ?VL feitas com MAEsPr foram as mais próximas daquelas feitas com MN3D. Conclui-se que o MAEsPr, menos complexo tecnicamente, pode fornecer estimativas confiáveis de ?VL, desde que o ângulo de aplicação de E seja pequeno (até 30º) / Abstract: Considering that stimulation with external electrical fields (E) is clinically used for arrhythmia treatment, it is important to understand the phenomenon of membrane polarization by E. Action potential and contraction triggering by E in cardiomyocytes depends on the induction of a transmembrane potential variation (?Vm) sufficient for the attainment of the excitation threshold. Due to the limitations of the methods currently available for measurement of ?Vm and its maximum value, ?Vmax, electromagnetic models represent an important tool for this purpose. However, the calculated values depend on how the membrane polarization phenomenon is modeled. The electromagnetic models available in the literature approximate the cardiomyocyte irregular shape to regular geometries. Nevertheless, it has not been ascertained yet which model is the most appropriated to estimate ?Vmax in these cells, of which both dimensions and shape vary markedly during postnatal development, and often present geometric irregularities. Thus, approximation of the cell shape to regular geometries may result in a considerable error in the ?Vm estimation. The aim of this study was to develop a three-dimensional numerical model (MN3D) based on the irregular cell shape and to compare the values of ?Vmax induced by the threshold E (?VL) estimated with this model with those calculated with simplified models, such as the twodimensional numerical model (MN2D) and the analytical models for cylinder (MACil), sphere (MAEsf), prolate spheroid (MAEsPr), and ellipsoid (MAElip). To estimate ?VL, the threshold E and cell dimensions were measured in cardiomyocytes isolated from neonatal (5-7 days), weaning (28-32 days) and adult (4-6 months) rats, for 6 ranges of the angle between the directions of E and the cell major axis. Electromagnetic calibration of the models showed that MN2D and MACil were not suitable for ?Vmax estimation in these cells. While ?VL estimated with MN3D and MAEsPr were angle-independent, but dependent on the animal's age, the opposite was observed regarding the estimates made with MAElip. Under certain conditions, ?VL values estimated with MAEsPr were the closest to those obtained with MN3D. It is concluded that MAEsPr, a less technically complex model, can provide reliable ?VL estimates provided that the angle between the directions of E and the cell major axis is small (up to 30º) / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica