Com hipóteses de simetria plana e que a distribuição inicial de cargas, ocupa totalmente a amostra (tocando os dois eletródios), estudou-se o problema do movimento de carga espacial livre (M.C.E.L.) monopolar, em sólidos isolantes, submetidos à uma d.d.p. conhecida. Utilizando o método das características, reduziu-se o problema à um sistema de duas equações diferenciais ordinárias,de ia. ordem. O método foi aplicado para as distribuições linear, exponencial e p ~ x -1/2 , sob condições de curto circuito. são apresentados gráficos relativos à evolução temporal do perfil da densidade de cargas e da corrente externa. Estes resultados são comparados com outros obtidos por um cálculo aproximado, baseado em princípios variacionais . / Assuming planar symmetry and an arbitrary charge distribution that spreads through the sample, the one-carrier free - space-charge motion is studied in insulators solids. Using the method of characteristics we can reduce the problem t o the resolution of a system of two ordinary first order differential equations. Results are applied for linear, exponential and S.C.L. current charge distributions , under short-circuit conditions, The charge distribution for several times and the discharge currents are presented. The results are compared with those coming from an approximated method, based on variational principles.

Com hipóteses de simetria plana e que a distribuição inicial de cargas, ocupa totalmente a amostra (tocando os dois eletródios), estudou-se o problema do movimento de carga espacial livre (M.C.E.L.) monopolar, em sólidos isolantes, submetidos à uma d.d.p. conhecida. Utilizando o método das características, reduziu-se o problema à um sistema de duas equações diferenciais ordinárias,de ia. ordem. O método foi aplicado para as distribuições linear, exponencial e p ~ x -1/2 , sob condições de curto circuito. são apresentados gráficos relativos à evolução temporal do perfil da densidade de cargas e da corrente externa. Estes resultados são comparados com outros obtidos por um cálculo aproximado, baseado em princípios variacionais . / Assuming planar symmetry and an arbitrary charge distribution that spreads through the sample, the one-carrier free - space-charge motion is studied in insulators solids. Using the method of characteristics we can reduce the problem t o the resolution of a system of two ordinary first order differential equations. Results are applied for linear, exponential and S.C.L. current charge distributions , under short-circuit conditions, The charge distribution for several times and the discharge currents are presented. The results are compared with those coming from an approximated method, based on variational principles.

Este trabalho apresenta dois problemas distintos. No primeiro, obteve-se a característica da corrente em função da voltagem em um dielétrico sob radiação, supondo-se que só um portador seja móvel, que recombinação e injeção da carga móvel através de um eletrodo. Na interface eletrodo-dielétrico foi imposta a condição de densidade de carga constante. No outro problema foi feita uma generalização do problema transiente clássico estudado por Many e Rakavy, usando a mesma condição anterior de densidade de carga constante no eletrodo injetor. Obteve-se soluções analíticas durante o 1º tempo de trânsito e de desenvolveu soluções por computador até o 3º tempo de trânsito. As oscilações amortecidas da corrente em torno do valor estacionário, também merece alguma atenção / Two distinct problems are treated here. In the first one, the relation between current and voltage in a dielectric under radiation is obtained, assuming only carrier to be mobile, recombination and injection of the mobile charge from the electrode. We have chosen for this last boundary condition a constant charge density at the electrode-dielectric interface. The second problem treated is a generalization of the classic transcient problem studied by Many-Rakavy, using the constant charge density boundary condition. Analytic solutions were obtained during the first transit time and computed ones for larger times. Some attention was given to the damped current oscillations approaching the steady state value

A irradiação de dielétricos sólidos com feixes eletrônicos tem-se revelado uma poderosa ferramenta na investigação das características de armazenamento e condução de carga elétrica nesses materiais. O presente trabalho faz urna revisão dos resultados que se tem obtido no campo, discute uma equação de transporte para carga em excesso em isolantes amorfos e aplica-la a particulares montagens experimentais. Encontra-se que os efeitos de carga espacial não são em geral importantes para pequenas penetrações do feixe na amostra, mas desempenham papel essencial no caso de elétrons quase-trespassantes. Em particular, obtém-se satisfatória concordância com os resultados experimentais de Spear (1955). / Irradiation of solid dielectric with electron beams has been used as a powerful tool in investigations of charge storage and transport in such materials. The present work reviews some of the results that have been obtained in this area and discusses the formulation of a transport equation for excess charge in irradiated insulators. This equation is subsequently applied to various experimental set-ups . It is found that space charge effects p1ay an essential role in the establishment of stationary currents in samples subject to quasi- -penetrating electron beams. Such effects may, however, be neglected for low electron ranges. Theoretical results are in good agreement with experimental findings by Spear (1955).

Este trabalho tem como finalidade usar a técnica do pulso eletroacústico (PEA) para investigar a formação de carga espacial em materiais poliméricos utilizados na isolação elétrica, tais como, polietileno de alta densidade e o XLPE e a também investigar a resposta ferroelétrica do PZT durante o processo de polarização. O método de pulso eletroacústico é baseado na propagação do sinal acústico gerado pela aplicação de um pulso de tensão elétrico de 5ns de largura. Apresentamos todas as etapas da montagem do sistema PEA, a análise do sistema elétrico e o tratamento matemático dos sinais de forma obter urna melhor resposta do sistema. Iniciamos o trabalho utilizando duas amostras de PET polarizadas previamente no triodo corona. O par de amostras carregado com a mesma polaridade foi unido pelas faces carregadas eletricamente e foi determinada a origem do sinal obtido na interface inferior amostra-eletrodo. Confrontamos os resultados experimentais obtidos no PEA (com a amostra em curto-circuito) com a análise teórica o qual nos forneceu subsídios para determinar o sinal da carga que aparece nas faces da amostra e de onde o sinal era proveniente na interface. Empregamos a mesma idéia aplicada ao PET para determinar a origem do sinal na interface PZT-eletrodo, concluímos que a origem do sinal era proveniente do material de maior impedância acústica. Investigamos com a técnica do pulso eletroacústico, originalmente desenvolvido para polímeros, o chaveamento ferroelétrico de cerâmicas ferroelétricas. Abordamos o comportamento do decaimento da polarização ferroelétrica após a remoção do campo elétrico de saturação, determinamos a curva de histerese e o perfil do campo elétrico dentro da amostra quando se aplica rampa de tensão com taxa muito baixa e admitimos que o processo era quase-estacionário. Nos polímeros utilizados na isolação elétrica investigamos a formação da carga espacial no PE e nos materiais relacionados sob alto campo elétrico e em função do tempo de polarização. / The purpose this work was using to PEA method for investigation of the ferroelectrics response in PZT and space charge formation in polymeric materials (PE, XLPE) used as electrical insulation for high voltage devices. The PEA method is based on propagation acoustic signal generated by the application of a short electric field pulse, typically 5 ns in duration. Show all the steps of the experimental set-up PEA system, analysis of the electrical system and the mathematical treatment of the signals. Start up the work with double layer PET samples previously poled in corona triode with aim of determination of the origin of the signal obtained to in the sample-lower electrode interface and the experimental results obtained to PEA satisfactorily explain the theory. Make up his mind to apply a same idea to PZT, but only one sample it was poling. From that measurements with PET and PZT, is found that the signal come from of material biggest acoustic impedance. With the PEA method, in the first place development for polymers, it was investigated the ferroelectrics ceramics: ferroelectric switching, decaying of ferroelectric polarization after removal saturation electrical field, hysteresis loop measurements and the determination of coercive field. To obtain the electrical field profile through the thickness of the ferroelectrics ceramics it was applied ramp voltage method in process steady-state (low rate). The space charge formation in polymers under high electric field and in time function was investigated.

Este trabalho apresenta dois problemas distintos. No primeiro, obteve-se a característica da corrente em função da voltagem em um dielétrico sob radiação, supondo-se que só um portador seja móvel, que recombinação e injeção da carga móvel através de um eletrodo. Na interface eletrodo-dielétrico foi imposta a condição de densidade de carga constante. No outro problema foi feita uma generalização do problema transiente clássico estudado por Many e Rakavy, usando a mesma condição anterior de densidade de carga constante no eletrodo injetor. Obteve-se soluções analíticas durante o 1º tempo de trânsito e de desenvolveu soluções por computador até o 3º tempo de trânsito. As oscilações amortecidas da corrente em torno do valor estacionário, também merece alguma atenção / Two distinct problems are treated here. In the first one, the relation between current and voltage in a dielectric under radiation is obtained, assuming only carrier to be mobile, recombination and injection of the mobile charge from the electrode. We have chosen for this last boundary condition a constant charge density at the electrode-dielectric interface. The second problem treated is a generalization of the classic transcient problem studied by Many-Rakavy, using the constant charge density boundary condition. Analytic solutions were obtained during the first transit time and computed ones for larger times. Some attention was given to the damped current oscillations approaching the steady state value

Este trabalho tem como finalidade usar a técnica do pulso eletroacústico (PEA) para investigar a formação de carga espacial em materiais poliméricos utilizados na isolação elétrica, tais como, polietileno de alta densidade e o XLPE e a também investigar a resposta ferroelétrica do PZT durante o processo de polarização. O método de pulso eletroacústico é baseado na propagação do sinal acústico gerado pela aplicação de um pulso de tensão elétrico de 5ns de largura. Apresentamos todas as etapas da montagem do sistema PEA, a análise do sistema elétrico e o tratamento matemático dos sinais de forma obter urna melhor resposta do sistema. Iniciamos o trabalho utilizando duas amostras de PET polarizadas previamente no triodo corona. O par de amostras carregado com a mesma polaridade foi unido pelas faces carregadas eletricamente e foi determinada a origem do sinal obtido na interface inferior amostra-eletrodo. Confrontamos os resultados experimentais obtidos no PEA (com a amostra em curto-circuito) com a análise teórica o qual nos forneceu subsídios para determinar o sinal da carga que aparece nas faces da amostra e de onde o sinal era proveniente na interface. Empregamos a mesma idéia aplicada ao PET para determinar a origem do sinal na interface PZT-eletrodo, concluímos que a origem do sinal era proveniente do material de maior impedância acústica. Investigamos com a técnica do pulso eletroacústico, originalmente desenvolvido para polímeros, o chaveamento ferroelétrico de cerâmicas ferroelétricas. Abordamos o comportamento do decaimento da polarização ferroelétrica após a remoção do campo elétrico de saturação, determinamos a curva de histerese e o perfil do campo elétrico dentro da amostra quando se aplica rampa de tensão com taxa muito baixa e admitimos que o processo era quase-estacionário. Nos polímeros utilizados na isolação elétrica investigamos a formação da carga espacial no PE e nos materiais relacionados sob alto campo elétrico e em função do tempo de polarização. / The purpose this work was using to PEA method for investigation of the ferroelectrics response in PZT and space charge formation in polymeric materials (PE, XLPE) used as electrical insulation for high voltage devices. The PEA method is based on propagation acoustic signal generated by the application of a short electric field pulse, typically 5 ns in duration. Show all the steps of the experimental set-up PEA system, analysis of the electrical system and the mathematical treatment of the signals. Start up the work with double layer PET samples previously poled in corona triode with aim of determination of the origin of the signal obtained to in the sample-lower electrode interface and the experimental results obtained to PEA satisfactorily explain the theory. Make up his mind to apply a same idea to PZT, but only one sample it was poling. From that measurements with PET and PZT, is found that the signal come from of material biggest acoustic impedance. With the PEA method, in the first place development for polymers, it was investigated the ferroelectrics ceramics: ferroelectric switching, decaying of ferroelectric polarization after removal saturation electrical field, hysteresis loop measurements and the determination of coercive field. To obtain the electrical field profile through the thickness of the ferroelectrics ceramics it was applied ramp voltage method in process steady-state (low rate). The space charge formation in polymers under high electric field and in time function was investigated.

A irradiação de dielétricos sólidos com feixes eletrônicos tem-se revelado uma poderosa ferramenta na investigação das características de armazenamento e condução de carga elétrica nesses materiais. O presente trabalho faz urna revisão dos resultados que se tem obtido no campo, discute uma equação de transporte para carga em excesso em isolantes amorfos e aplica-la a particulares montagens experimentais. Encontra-se que os efeitos de carga espacial não são em geral importantes para pequenas penetrações do feixe na amostra, mas desempenham papel essencial no caso de elétrons quase-trespassantes. Em particular, obtém-se satisfatória concordância com os resultados experimentais de Spear (1955). / Irradiation of solid dielectric with electron beams has been used as a powerful tool in investigations of charge storage and transport in such materials. The present work reviews some of the results that have been obtained in this area and discusses the formulation of a transport equation for excess charge in irradiated insulators. This equation is subsequently applied to various experimental set-ups . It is found that space charge effects p1ay an essential role in the establishment of stationary currents in samples subject to quasi- -penetrating electron beams. Such effects may, however, be neglected for low electron ranges. Theoretical results are in good agreement with experimental findings by Spear (1955).

Neste trabalho analisamos o movimento de carga espacial monopolar livre em dielétricos, procurando fornecer subsídios para a interpretação de resultados experimentais. São mostradas as soluções para diversos tipos de distribuições iniciais de carga. A partir daí são encontradas relações que nos levam a algumas conclusões a respeito da relação entre distribuição e corrente externa produzida. São propostos métodos para a determinação da mobilidade dos portadores de carga no dielétrico e da concavidade de uma distribuição desconhecida. Analisamos também as condições para o aparecimento de inversão de corrente / On this work, we study the monopolar space charge motion in dielectrics in the aim of providing general information about it to the experimentalist. The electric current is obtained for many initial charge distributions and some relations are derived linking the behavior of the current to the initial charge distribution. We propose methods for obtaining the mobility of the carriers from experimental results. Finally the conditions for observation of current reversals are analyzed

São apresentadas as soluções aproximadas de alguns problemas de transporte de carga em dielétricos, inexpugnáveis ainda a um tratamento rigoroso, usando-se o Método de Galerkin. Com ele reduz-se o sistema de equações a derivadas parciais, que descrevem o transporte na presença de armadilhas, em um sistema de equações diferenciais ordinárias que são, então, integradas numericamente. Sempre que possível, a solução aproximada é comparada com alguma exata ou quase-exata, como a que se obtém da integração numérica direta do sistema de equações a derivadas parciais com o Método das Diferenças Finitas. Três diferentes condições de contorno são empregadas aqui: circuito aberto, curto circuito e circuito fechado com uma voltagem aplicada entre os eletrodos; em alguns casos considera-se temperatura variável. Este método requer que seja escollhida a priori, a forma da distribuição de carga livre; verifica-se que a corrente é mais sensível a esta distribuição do que o potencial de superfície, que sempre resulta muito próximo do exato, mesmo quando a aproximação parece grosseira. / Approximate solutions for some problems of charge transport in dielectrics, unsolved yet by exact methods, are presented using Galerkin\'s Method. This allows to transforming the system of partial differential equations, describing transport with trapping, into a system of ordinary differential equations which are, then, integrated numerically. Whenever possible, a comparison is made between this approximate solution with some exact or quasi-exact solution as, for example, that obtained from the direct numerical integrated of the system of partial differential equations using the Finite Difference Method. Three different boundary conditions are considered here: open circuit, short circuit and closed circuit with a voltage applied between the electrodes; in some cases the temperature was allowed to vary. Use of Galerkin\'s Method requires a priori choice of the free charge distribution; there results that the current is more sensitive to this distribution than the surface potential which leads to good results even when the approximation seems crude.