Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: José de Los Santos Guerra / Banca: Jean-Claude M'Peko / Resumo: O presente estudo destina-se à investigação sistemática das propriedades dielétricas de cerâmicas ferroelétricas relaxoras de Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). A resposta dielétrica em ferroelétricos relaxores, sob diferentes condições de excitações elétricas externas, deve ser considerada com especial atenção, posto que a fenomenologia para os estudos reportados na literatura não está completamente fundamentada. Sob tais considerações, a finalidade do presente trabalho é investigar o comportamento da permissividade dielétrica (e = e' + i e') de cerâmicas PMN em função de campos elétricos AC e DC, em uma ampla faixa de freqüências (20 Hz a 1 MHz) e temperatura (20 K a 800 K). O estudo da dispersão dielétrica com a freqüência foi realizado em termos da relação de Vogel-Fulcher, permitindo a determinação da energia de ativação (Ea) e da temperatura de congelamento (Tf) dos dipolos para a amostra investigada. O comportamento do efeito relaxor em função de campos elétricos externos AC e DC foi avaliado e comparado com os resultados recentes reportados na literatura. / Abstract: The present study is destined to the systematic investigation of dielectric properties on relaxor ferroelectric lead magnesium niobate Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). The answer dielectric in ferroelectrics relaxors, under different conditions of external electric excitements, should be considered with special attention, position that the phenomenology for the studies moderated in the literature is not completely based. Under such considerations, the purpose of the present work is to investigate the behavior of the dielectric permittivity ( = '+ i ") of ceramic PMN in function of fields electric AC and DC, in a wide interval of frequencies (20 Hz to 1 MHz) and temperature (20 K to 800 K). The study of the dielectric dispersion with the frequency was accomplished in terms of the relationship of Vogel-Fulcher, allowing the determination of the activation energy (Ea) and of the freezing temperature (Tf) of the dipoles for the investigated sample. The behavior of the effect relaxor in function of fields external electric AC and DC was evaluated and compared with the recent results moderated in the literature. / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T01:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:45:21Z : No. of bitstreams: 1 263356.pdf: 3158113 bytes, checksum: 5fc3b2ec205b58de52710f85cc383ccf (MD5)

Resumo: Esta tese será apresentada em duas partes: na primeira delas vamos mostrar o estudo da densidade de estados e da correlação energética em dois modelos para sistemas orgânicos desordenados. O transporte de portadores de carga nesses sistemas é caracterizado pela localização dos estados eletrônicos e pela desordem posicional e energética desses estados. A interação dos portadores de carga com os dipolos elétricos induzidos nas moléculas vizinhas, combinada a desordem posicional, dá origem a desordem energética. O primeiro sistema a ser tratado e baseado em uma rede cúbica simples, com adição de um pequeno vetor de deslocamento em cada sítio, sendo que este vetor de deslocamento é distribuído de acordo com uma distribuição Gaussiana. O segundo sistema é baseado em uma distribui¸c˜ao de esferas rígidas, geradas através de uma simulação de Monte Carlo. Nos dois casos, as energias dos sítios são definidas pela interação dos portadores de carga com dipolos elétricos induzidos nas moléculas vizinhas. Também modelamos o experimento de tempo de vôo usando uma equação mestra para obter a mobilidade em um sistema representado por esferas rígidas; com as energias devido a interação das cargas com dipolos elétricos induzidos. Analisamos a dependência da mobilidade com o campo elétrico aplicado. A segunda parte desta tese abordará o estudo do experimento do transiente de foto voltagem de superfície em TiO2 nano estruturado contendo moléculas de corantes adsorvidas na superfície. Um modelo usando uma equação mestra foi construído para descrever esse experimento. Este modelo envolve fenômenos de difusão de elétrons, recombinação de elétrons E íons bem como a presença de potencial eletrostático devido aos elétrons e íons.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T20:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266728.pdf: 1581002 bytes, checksum: e697a795a3a8fcf4a1ce205abc829bb4 (MD5) / A aplicação de campos elétricos intensos em suspensões de células provoca o aumento da condutância da membrana plasmática (Gm). Este fenômeno, chamado de eletroporação, tem sido utilizado na biologia e medicina. Alguns mecanismos e fundamentos da eletroporação ainda não são completamente entendidos. Neste trabalho realizou-se medições macroscópicas da condutividade de suspensões celulares, e através da análise numérica, obteve-se as alterações microscópicas (como, condutância e potencial na membrana) causadas pela eletroporação. A alteração da condutividade da suspensão de células foi medida com a aplicação de campo entre 400 e 1650V/cm, para frações volumétricas de p=0,07 e 0,35. Os resultados experimentais (p=0,07) foram utilizados para obter os parâmetros dos modelos de Krassowska et al. (1999) e Hibino et al. (1993). Com a análise numérica, estudou-se a dinâmica de abertura e fechamento dos poros, a distribuição do potencial de transmembrana induzido, o potencial crítico, efeito da condutividade do meio ( o), do citoplasma e do raio da célula (r) na eletroporação. Comparamos os resultados com o modelo da condutividade de Maxwell e Pavlin et al. (2005). O máximo valor de Gm foi entre 1-7S/cm2, e variação do ângulo crítico (a partir do qual Gm é desprezível) entre 50 e 65 . Estes valores confirmam os resultados obtidos por Kakorin et al. (2002) e Schmeer et al. (2004). Os modelos matemáticos apresentaram um erro menor que 3%. A metodologia desenvolvida mostrou-se adequada para o estudo experimental da eletroporação. Demonstrou-se que o e 'r' têm que ser considerados na escolha adequada da intensidade e duração dos pulsos. No entanto, para meios de baixa condutividade, contendo células maiores que 7 m de raio, as dimensões das células não afetam significativamente a abertura de poros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257947.pdf: 928661 bytes, checksum: 0e1bcfdaded63776810ec56a7cb8b7ed (MD5) / Há uma preocupação crescente com os possíveis efeitos dos campos eletromagnéticos ELF (extrema baixa freqüência) sobre os seres vivos, tanto por parte de organismos governamentais quanto não governamentais e concessionárias de energia elétrica. A interação entre campos eletromagnéticos ELF e seres vivos é aqui estudada e os pareceres dos órgãos de pesquisa científica referentes às doenças alegadas a estes campos são apresentados. Normas regulamentadoras nacionais e internacionais que estipulam valores máximos de campo elétrico e magnético (público em geral e ocupacional) são apresentadas. Embora o campo magnético seja o foco deste trabalho, o cálculo do campo elétrico gerado por linhas de transmissão de potência é mostrado ao leitor através do método das cargas equivalentes. Como o objetivo do presente trabalho é reduzir os campos magnéticos gerados por LTs de potência, as topologias de LTs mais comuns são estudadas. Posteriormente, algumas técnicas para redução de campos magnéticos gerados por LTs de potência são estudadas, destacando-se entre elas: elevação da altura, compactação de condutores, balanceamento das correntes de fase, otimização do arranjo de fases, divisão de condutores, transmissão hexafásica, compensação passiva e ativa. Uma análise da eficácia e dos custos para a implantação de cada uma das técnicas estudadas é realizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2007. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275248.pdf: 621572 bytes, checksum: 9e73ac5df27126536a943dabb29a31d1 (MD5) / O objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de interferência eletromagnética entre linhas de transmissão e dutos bem como desenvolver uma padronização para modelar estes circuitos em programas computacionais do tipo EMTP. Foram introduzidas as características do ambiente eletromagnético no entorno das linhas de transmissão de potência e os mecanismos de interferência destas linhas em dutos. A análise da sensibilidade dos parâmetros elétricos da linha, em função da freqüência e da resistividade do terreno, avaliou a forma com a qual mudanças no ambiente do sistema podem alterar a distribuição das correntes de curto-circuito e como interferem nas tensões induzidas no duto. A influência do ângulo de cruzamento entre estes circuitos determinou os diferentes tipos de acoplamento eletromagnético entre a linha e a tubulação. Os cálculos de interferência eletromagnética foram estabelecidos durante um curto-circuito na linha. O cruzamento real do gasoduto Brasil-Bolívia com a LT em 525 kV Campo Novos - Blumenau, no estado de Santa Catarina, foi utilizado como base para as análises. / The goal of this work is to bring some contribution on the analysis of electromagnetic interference between transmission lines and pipelines as well as to define a way to normalize these circuits in computational programs as the EMTP. The characteristics of the electromagnetic environment around transmission lines and the mechanisms of this interference in pipelines were introduced. The sensitive analysis of electric parameters of the line, depending on the frequency and the resistivity of the earth, showed the way as the distribution of short circuit can be modified by changes in the environment and how they affect the magnitude of the induced voltage on the pipeline. The crossing angle between these circuits is related with the different types of electromagnetic coupling between the line and the pipeline. The calculations of electromagnetic interference were performed for a short circuit situation in the line. An actual crossing between Brazil-Bolivia gas-pipeline and the 525 kV transmission line located between Campo Novos and Blumenau, in the state of Santa Catarina, was used as base and example for our analysis.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:53:37Z : No. of bitstreams: 1 lima_ec_me_ilha.pdf: 1115521 bytes, checksum: f5f35d380cc8ae166f782e9bacab5a4a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente estudo destina-se à investigação sistemática das propriedades dielétricas de cerâmicas ferroelétricas relaxoras de Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). A resposta dielétrica em ferroelétricos relaxores, sob diferentes condições de excitações elétricas externas, deve ser considerada com especial atenção, posto que a fenomenologia para os estudos reportados na literatura não está completamente fundamentada. Sob tais considerações, a finalidade do presente trabalho é investigar o comportamento da permissividade dielétrica (e = e´ + i e´´) de cerâmicas PMN em função de campos elétricos AC e DC, em uma ampla faixa de freqüências (20 Hz a 1 MHz) e temperatura (20 K a 800 K). O estudo da dispersão dielétrica com a freqüência foi realizado em termos da relação de Vogel-Fulcher, permitindo a determinação da energia de ativação (Ea) e da temperatura de congelamento (Tf) dos dipolos para a amostra investigada. O comportamento do efeito relaxor em função de campos elétricos externos AC e DC foi avaliado e comparado com os resultados recentes reportados na literatura. / The present study is destined to the systematic investigation of dielectric properties on relaxor ferroelectric lead magnesium niobate Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). The answer dielectric in ferroelectrics relaxors, under different conditions of external electric excitements, should be considered with special attention, position that the phenomenology for the studies moderated in the literature is not completely based. Under such considerations, the purpose of the present work is to investigate the behavior of the dielectric permittivity ( = ’+ i ”) of ceramic PMN in function of fields electric AC and DC, in a wide interval of frequencies (20 Hz to 1 MHz) and temperature (20 K to 800 K). The study of the dielectric dispersion with the frequency was accomplished in terms of the relationship of Vogel-Fulcher, allowing the determination of the activation energy (Ea) and of the freezing temperature (Tf) of the dipoles for the investigated sample. The behavior of the effect relaxor in function of fields external electric AC and DC was evaluated and compared with the recent results moderated in the literature.

Resumo

Resumo: Este trabalho trata da validação de técnicas para modelagem numérica de fornos de micro-ondas. Os modelos numéricos são implementados com o método dos elementos finitos no domínio do tempo em uma formulação no espaço de estados estendida. Técnicas de modelagem são aplicadas aos componentes do forno e aos objetos que podem ser inseridos na cavidade, com ênfase para as técnicas empregadas no modelo de circuito elétrico equivalente do adaptador usado para medição e no modelo de superfície para a água para evitar cálculos no seu volume interno. Comparações entre resultados simulados e experimentais para o coeficiente de reflexão são realizadas visando à validação dos modelos, indicando um desempenho coerente e aceitável das técnicas de modelagem propostas nos modelos de simulação.

Orientador: Ricardo Egydio de Carvalho / Banca: Emanuel Fernandes de Lima / Banca: Celso Vieira Abud / Resumo: A ideia central deste trabalho é entender e analisar os aspectos dinâmicos do movimento de uma partícula eletricamente carregada movendo-se sob a ação da Força de Lorentz, devido a fontes de campos elétrico e magnético, no bilhar anular que, por sua vez, corresponde à região no espaço bidimensional delimitada por dois círculos de raios R e r (r < R), que podem estar concêntrica ou excentricamente posicionados. Descrevemos o sistema pulsante com uma dependência temporal nas fronteiras: R(t) e r(t), tal que haja transferência de momento para a partícula nos instantes de colisões, que são estudadas nos casos nãodissipativo (elásticas) e dissipativo (inelásticas). Para o bilhar excêntrico dependente do tempo, sabe-se que a partícula pode ganhar energia indeterminadamente e o sistema apresenta Aceleração de Fermi (AF), o que corrobora com a hipótese suportada na Conjectura-LRA. A proposta é estudar os efeitos de ambos os campos externos na energia média do sistema, buscando mecanismos que possam suprimir ou incentivar o fenômeno da AF. Os resultados conduzem a crer que o campo elétrico contribui para o aumento da energia média, tornando a AF um fenômeno mais robusto, enquanto o campo magnético, aplicado na direção perpendicular em relação ao plano do bilhar, em geral conduz a partícula para as Whispering Gallery Orbits e, ao contrário, tende a suprimir ou a retardar o aparecimento da Aceleração de Fermi no sistema. Tendo como base os resultados obtidos, propomos um aditivo à Conjecutra-LRA, incluindo a dependência na energia total sobre a possibilidade de verificação de dinâmica caótica em bilhares estáticos. Além disso, mostramos como o ganho indeterminado de energia torna-se possível na geometria concêntrica pela ação do campo elétrico e como a combinação de parâmetros pode influenciar nos mecanismos analisados, considerando, inclusive, o modelo com colisões inelásticas / Abstract: The central idea of this work is to understand and analyze the dynamic aspects of the motion of an electrically charged particle moving under the action of the Lorentz force, due to sources of electric and magnetic fields, inside the annular billiard which, in turn, corresponds to the two-dimensional region bounded by two circles of radius R and r (r < R), which may be concentrically or eccentrically positioned. We describe the breathing system with time-dependent boundaries: R(t) and r(t), such that there exist momentum transfers to the particle at each collision with the boundaries, which are studied in the non-dissipative (elastic) and dissipative (inelastic) cases. For the time-dependent eccentric billiard, it is well-known that the particle can gain energy indefinitely and the system presents Fermi Acceleration (FA), corroborating to the hypothesis supported by the LRA-Conjecture. The proposal is to study the effects of both external fields on the average energy of the system, looking for mechanisms to suppress or to enhance the FA phenomenon. The results lead us to believe that the electric field contributes to the increase of the average energy, making FA a more robust phenomenon, while the magnetic field, applied in the perpendicular direction related to the plane of the billiard, in general confines the particle into the Whispering Gallery Orbits and, instead, tends to suppress or delay the onset of Fermi acceleration in the system. Based on these results, we propose an additive for LRA-Conjecture, including the dependence on the total energy for the possibility to one verifies chaotic dynamics in static billiards. Furthermore, we show how the indeterminate energy gain becomes possible for the concentric geometry via electric field action and how the combination of parameters can influence the mechanisms discussed, also considering the model with inelastic collisions / Mestre