O presente trabalho tem como principal objetivo o estudo do fenomeno termopiezoeletrico. Um assunto importante é saber sob que condições a energia total do sistema termopiezoelétrico possui decaimento exponencial. Neste sentido, mostramos que o sistema termopiezoeléetrico linear possui decaimento exponencial se a região considerada satisfaz uma condição geométrica e uma desigualdade de observabilidade. Inicialmente apresentamos o problema que é estudado com as respectivas hipóteses e a condição geométrica que o domínio do problema deve satisfazer. Em seguida, utilizando uma técnica de desacoplamento nosso problema é desacoplado em dois problemas, um problema de piezoeletricidade com termo dissipativo e outro de condução de calor com termo de fonte. Assim, mostrando que a diferença dos semigrupos do sistema termopiezoelétrico acoplado e desacoplado respectivamente é compacta podemos provar que se o domínio do problema satisfaz a condição geométrica, e portanto, a propriedade do decaimento uniforme exponencial vale se e somente se é satisfeita uma desigualdade de observabilidade envolvendo os dados iniciais do problema. A segunda parte do trabalho tem como objetivo a obtenção de modelos de placas piezoelétricas com efeitos térmicos, mas especificamente a obtenção de um modelo bi-dimensional a partir do modelo tridimensional do sistema tervii mopiezoelétrico que preserve as características físicas do problema tridimensional para os casos estacionário e dinâmico. Cabe ressaltar que nem sempre as propriedades físicas de um problema são preservadas ao obter um modelo bi-dimensional a partir de um modelo tridimensional. Neste sentido, a obtenção do modelo bidimensional a partir do modelo tridimensional do sistema termopiezoelétrico é feita usando a analise assintótica. Inicialmente, fazemos uma descrição do domínio no qual trabalhamos, seguidamente, damos uma descrição matemática do problema da termopiezoeletricidade linear estática e dinâmica apresentando as hipóteses que são utilizadas para obter a formulação variacional de nosso problema em um domínio independente da espessura da placa o qual nos permita preservar as propriedades do problema em questão. Na seqüência, usamos a análise assintótica para obter o problema limite quando a espessura da placa tende para zero. Feito isso, apresentamos o modelo bi-dimensional da termopiezoeletricidade o qual preserva as propriedades físicas de nosso problema tanto no caso estático como no dinâmico. Finalmente, usando o método de elementos finitos apresentamos simulações numéricas para o caso estacionário de nosso problema.

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T17:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElgueraFlores_AlexanderVladimir_M.pdf: 2442597 bytes, checksum: c3718bb5135d22cdcdf2a22c0c313ed1 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: É usual utilizar a transposição das fases nas linhas de transmissão com o intuito de diminuir o desequilíbrio de tensão e corrente existente. Na freqüência fundamental uma linha de transmissão pode ser considerada idealmente transposta, mas normalmente nos estudos de transitórios eletromagnéticos e nos estudos de qualidade de energia as linhas também são representadas como se fossem idealmente transpostas. Para freqüência fundamental é adequado tratar uma linha como idealmente transposta, mas isto não pode ser generalizado para toda a gama de freqüência dos fenômenos transitórios. No presente trabalho foi analisado o erro de se tratar uma linha como idealmente transposta para toda a faixa de freqüências, especificamente até 10 kHz. Uma análise teórica foi implementada identificando o desequilíbrio entre as fases considerando uma linha idealmente transposta e considerando uma linha com trechos de transposição real. A dependência da freqüência dos parâmetros elétricos da linha de transmissão foi adequadamente representada / Abstract: It is usual to use the phase transposition in transmission line aiming to decrease the existing voltage and current unbalance. In fundamental frequency a transmission line can be considered ideally transposed, but normally in the electromagnetic transients and quality energy studies the lines also are represented as if they were ideally transposed. For fundamental frequency it is correct to treat a line as ideally transposed, but this cannot be generalized for the entire frequency range of transient phenomena. In the present work it was analyzed the error of treating transmission line as ideally transposed for all frequency range, specifically up to 10 kHz. A theoretical analysis was implemented identifying the unbalances between the phases considering the transmission line ideally transposed and considering the transmission line with its actual transposition sections. The frequency dependence of transmission line parameters was properly represented. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: José Jobson de Andrade Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-11T16:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saes_AlexandreMacchione_D.pdf: 3217243 bytes, checksum: 40789ecff75de0734a2ae2b3ed0b77cc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A presente tese discute o processo de introdução da energia elétrica nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro e Salvador no início do século XX. A Proclamação da República marcou a fase inicial de modernização das empresas de serviços urbanos, em que a fusão de companhias e a incorporação de capitais estrangeiros possibilitaram a introdução dos serviços elétricos nas principais cidades brasileiras. Foi neste contexto que dois grupos rivais iniciaram uma intensa batalha no Brasil, partindo do Distrito Federal para os outros dois importantes centros econômicos de São Paulo e Salvador. Assim, de um lado do conflito estava o grupo nacional da Companhia Brasileira de Energia Elétrica (CBEE) e, de outro lado, o grupo canadense Light. Por meio da análise dos conflitos entre a Light e a CBEE procura-se compreender a dinâmica da incorporação de um dos principais frutos da Segunda Revolução Industrial numa economia periférica e em transição para o capitalismo. A falta de uma legislação federal para o setor de energia elétrica legou às Câmaras Municipais o poder concedente para os serviços de eletricidade, garantindo que as relações políticas entre vereadores e empresários tivessem decisivo papel nos pleitos para a instalação de tais serviços. Finalmente, o grande fluxo de capital estrangeiro para o país e a falta de uma regulamentação objetiva sobre os serviços possibilitou o desenvolvimento do setor e a adoção dos padrões de consumo dos países centrais, por meio dos preceitos da modernização, isso é, por uma rápida incorporação dos estilos de vida superiores, mas com a tendência a ampliação da desigualdade social / Abstract: This thesis discusses the introduction of electric power in the cities of São Paulo, Rio de Janeiro and Salvador. The Brazilian Republic Proclamation (1889) established the beginning of the public services companies¿ modernization, which through the enterprises fusion and the arrival of foreign capital allowed the electric power introduction in the main cities of Brazil. Two rival groups, in this context, started an intense competition in the Brazilian market, from the Federal capital to the two important economic cities of São Paulo and Salvador. Thus, on the one hand of the conflict was the national enterprise Companhia Brasileira de Energia Elétrica (CBEE) and, on the other hand, the canadian company Light. Through out the analysis of the conflicts between Light and CBEE the thesis shows the dynamic process occurred to incorporate one of most important results from the Second Industrial Revolution in a peripherical economy in transition to the capitalism. The inexistence of a federal legislation to electric power services had transformed municipal decisions in deterministic guidelines for utility bids, making municipal lobbying a key instrument in utility concessions. Hence, the great influx of foreign capital to Brazil and the inexistence of an objective regulation for those services allowed the sector development and the adoption of the consumption patrons of central countries, through the modernization process, that is, by a rapidly superior way of life incorporation, nevertheless with a tendency of a social inequality increase / Doutorado / Historia Economica / Doutor em Desenvolvimento Economico

Orientador: Fabrício Guimarães Baptista / Banca: Marcelo Nicoletti Franchin / Banca: Paulo Sergio da Silva / Banca: José Guilherme Magalini Santos Decanini / Banca: Mário Anderson de Oliveira / Resumo: Os diafragmas piezelétricos são componentes eletrônicos de baixo custo utilizados em diversas aplicações. Seu uso mais comum é como transdutor de áudio e, nesse tipo de aplicação, é mais comumente conhecido como buzzer. Nos últimos anos, a utilização desses componentes em estudos científicos avançados tem aumentado bastante, e uma das áreas que tem merecido destaque é a dos sistemas de Monitoramento de Integridade Estrutural - Structural Health Monitoring (SHM) - baseados na técnica da impedância eletromecânica (E/M). Esse tipo de aplicação tem recebido uma atenção especial por se basear no uso de transdutores piezelétricos pequenos e leves minimamente invasivos à estrutura monitorada. Portanto, tomando como base o crescente interesse por esses componentes, é proposto neste estudo um circuito eletromecânico equivalente básico que relacione as propriedades elétricas dos diafragmas piezelétricos com as propriedades mecânicas da estrutura monitorada por meio da impedância elétrica. Essa relação é baseada no efeito piezelétrico, que proporciona um acoplamento eletromecânico com a estrutura monitorada e, portanto, permite avaliar as condições mecânicas da estrutura a partir das propriedades elétricas do transdutor. A estrutura utilizada no estudo foi uma barra de alumínio com dimensões de 500 mm x 38,10 mm x 3,18 mm, tipicamente utilizada em laboratórios, e diafragmas com espessuras da ordem de uma fração de milímetro. Nessas condições, o modo de vibração principal pode ser ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Piezoelectric diaphragms are inexpensive electronic components used in a variety of applications. Its most common use is as an audio transducer and, in this type of application, it is commonly known as "buzzer". In recent years, the use of these components in advanced scientific studies has increased significantly, and one of the areas that has received special mention is the Structural Health Monitoring (SHM) systems based on electromechanical impedance (EMI). This type of application has received special attention because it is based on the use of small and lightweight piezoelectric transducers minimally invasive to the monitored structure. Therefore, based on the growing interest in these components, a basic equivalent electromechanical circuit is proposed in this study that relates the electrical properties of the piezoelectric diaphragms to the mechanical properties of the monitored structure through the electrical impedance. This relationship is based on the piezoelectric effect, which provides an electromechanical coupling with the monitored structure and, therefore, allows to evaluate the mechanical conditions of the structure from the electrical properties of the transducer. The structure used in the study was an aluminum bar with dimensions of 500 mm x 38.10 mm x 3.18 mm, typically used in laboratories, and diaphragms with thicknesses of the order of a fraction of millimeter. Under these conditions, the main vibration mode can be considered in the longitudinal ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Luis Carlos Origa de Oliveira / Banca: Mariangela Carvalho Bovolato / Banca: José Pissolato Filho / Banca: Eduardo Coelho Marques da Costa / Resumo: Neste projeto é desenvolvido um modelo de linha de transmissão trifásica em que possa ser incluído o efeito corona. O modelo será desenvolvido diretamente no domínio do tempo e o mesmo baseia-se na hipótese de que um pequeno segmento de linha trifásica pode ser representado por um circuito constituído por elementos discretos (resistências, indutâncias, capacitâncias e condutâncias). A inserção do efeito corona no modelo da linha será feito com base nos modelos de Gary e de Skilling-Umoto que, até o presente momento, é utilizado para inserir o efeito corona em modelos de linhas de transmissão monofásicas. O modelo a ser desenvolvido poderá ser utilizado para representar linhas trifásicas genéricas, independentemente da geometria da mesma, em simulações de transitórios eletromagnéticos que podem ocorrer em sistemas de energia elétrica. A grande contribuição que resultará do desenvolvimento deste projeto será a disponibilização de um modelo de linha mais completo que os modelos disponíveis atualmente, pois o modelo proposto poderá ser aplicado em qualquer linha trifásica, independentemente da geometria da mesma, e levará em conta o efeito corona (que é responsável por distorções nas formas de ondas de correntes e tensões que se propagam ao longo da linha durante a ocorrência de distúrbios). Um modelo de linha mais precisa que prevê tais distorções, poderá ser útil na análise do sistema de proteção, permitindo um ajuste mais preciso e aumentando a confiabilidade do sistema de energia elétrica / Abstract: In this project will be developed a model for three-phase transmission line that may be included in the corona effect. The model will be developed directly in the time domain and the same is based on the hypothesis that a short segment of three phase line can be represented by a circuit constituted by discrete elements (resistance, inductance, capacitance, and conductance). The insertion of the corona effect in the line model will be based on Gary and Skilling-Umoto models that, until the present time, is used to insert the corona effect in models of transmission lines monophasic. The model to be developed can be utilized to represent generic three-phase lines, regardless of the line geometry, in electromagnetic transient simulations that can occur in electrical power systems. The great contribution that will result from the development of this project will be the making available of a model line more complete than the currently available models, since the proposed model can be applied to any three-phase line, regardless of the geometry of the line, and will take into consideration the corona effect (which is responsible for distortions in the waveforms of voltages and currents that propagate along the line during the occurrence of disturbance). A more accurate model line that provides for such distortions may be useful in the analysis of the protection system, allowing for a more precise fit and increasing the reliability of the electric power system / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320738.pdf: 1815896 bytes, checksum: de3e412617373132c9c321f56f54fcc6 (MD5) Previous issue date: 2004-03-19 / Esta disserta??o apresenta uma investiga??o realizada na PUCRS, entre abril de 2002 e dezembro de 2003, envolvendo a viabilidade da utiliza??o de resistores e capacitores feitos de grafite deposto sobre papel, cartolina e pl?stico, como experimenta??o auxiliar ? aprendizagem de eletricidade no ensino m?dio, especificamente em rela??o aos conte?dos de resistividade, c?lculo de resist?ncia equivalente de associa??es s?rie e paralelo de resistores e capacitores, depend?ncia da capacit?ncia com a ?rea, com a dist?ncia entre as placas e com o formato das placas, al?m de capacitores cil?ndricos formados por placas enroladas. A t?cnica de baixo custo resultante desse desenvolvimento permite ao estudante manipular ludicamente vari?veis envolvidas na defini??o de resist?ncia e capacit?ncia el?trica, al?m de permitir-lhe criar e modificar livremente associa??es de resistores e capacitores, utilizando unicamente um mult?metro com fun??o para capac?metro, papel e l?pis tipo 6B. Esta t?cnica tamb?m apresenta grande potencial para acelerar o processo de compreens?o e aprendizagem desses conte?dos porque ? agrad?vel, simples, barata e promove o engajamento e a livre participa??o de todos os alunos

Esta tese traz contribuições para a formulação do problema de atendimento de necessidades por energia, relacionadas à eletricidade e combustíveis no caso brasileiro. A argumentação pela expansão crescente da oferta de energia é expressão corrente no senso comum, nas agências de notícias, nos discursos oficiais e nos vários planos apresentados à sociedade, e se apóia nas ideologias do progresso e do desenvolvimento econômico. A busca por legitimação desse processo expansivo e acelerado passa por conceitos como soberania nacional, segurança energética e pela inserção do país como protagonista econômico no cenário Latino Americano. Os empreendimentos de infraestrutura na área de energia são intensivos na utilização dos recursos naturais, provocam deslocamentos populacionais importantes e deixam consequências e registro volumoso e inequívoco de passivos sociais e ambientais na historiografia e na sociologia relacionadas à energia. Neste trabalho faz-se um retrospecto das relações entre empresas privadas, estatais e estruturas de governo nos processos de consolidação da geração, produção e distribuição de eletricidade, desde a transição do capitalismo concorrencial ao capitalismo oligopolista-financeiro que encontra, na expansão dos serviços de utilidade pública brasileiros, oportunidade econômica, desde o início do séc. XX. O retrospecto revela similaridades, ao longo do período analisado, tanto na identificação da centralização nas tomadas de decisão e formulação dos problemas relacionados à energia, quanto na relação internacional dos fluxos de capital e de produtos primários de exportação, presença das grandes empresas estrangeiras constituídas mundialmente em rede e na caracterização do repertório de vantagens comparativas que o Brasil apresenta. Há novidades contemporâneas: outra forma de legitimação aparece, a da matriz energética mais limpa, baseada na hidroeletricidade como conversão de energia limpa e renovável. As descobertas recentes de gigantescos volumes de hidrocarbonetos na camada do Pré-sal, sua provável utilização e o acúmulo dos estudos das consequências ambientais e sociais da consolidação da indústria da hidroeletricidade brasileira, no entanto, vão de encontro a essa argumentação. Utilizamos o termo fetichismo da oferta expansiva de energia, pois os processos de legitimação do discurso da necessidade energética supera o sentido ontológico e procura amparo nas estruturas sociais, tornando sua oferta crescente como algo naturalizado. Produz-se um quadro de referência sobre os problemas identificados nos processos de licenciamento ambiental em três projetos hidrelétricos (Santo Antonio, Jirau, e Belo Monte) e a partir deles são identificadas outras necessidades: a de mudanças institucionais, de leis ambientais e de proteção dos direitos de populações tradicionais e indígenas, atribuições do Ministério Público. Mudanças que aparecem para tornar célere os processos de licenciamento ambiental, particularmente os relacionados com o avanço da fronteira energética na Amazônia. As críticas e as reações ao processo expansivo, algumas oficialmente expostas nos processos de licenciamento ambiental e outras advindas dos movimentos e organizações de ameaçados, atingidos e organizações ambientalistas, são interpretadas como obstáculos. Surgem as subversões porque a formulação do problema de equacionamento da oferta é intrinsecamente expansivo e avesso a soluções fora do repertório e enredo de que o quadro futuro é expansão do quadro presente. A garantia de suprimento, sempre ameaçada pelas chamadas crises de fornecimento se torna objeto central, ora nega, ora estimula a termoeletricidade. Ora aceita, ora rejeita a moldura da legislação ambiental. O problema deixa de ser energético para ser um problema de acumulação e permanece ambiental no sentido das consequências que se ampliam. Em ambos os casos, descritos os fluxos de financiamento e comércio internacional e as mudanças institucionais em curso, se caracteriza como problema político e não necessariamente brasileiro. / This thesis reflects on the formulation of the problem of responding to the needs for energy, related to electricity and fuels in the Brazilian case. The argument for the increasing expansion of the energy supply is current expression in the common sense, in the news agencies, in the official discourse, and in the various plans presented to the society, and it rests on ideologies of progress and economic development. The search for legitimacy of this fast process of expansion encompasses concepts such as national sovereignty, energy security, as well as the increasing importance of the country as a leading economic player in the Latin America scenario. The infrastructure projects in the energy area are intensive in the use of natural resources, causing major population displacements and produce consequences and voluminous and unequivocal records of social and environmental liabilities to the historiography and sociology related to energy. This thesis presents a retrospect of the relationship between private, state and government structures in the consolidation processes of generation, production and distribution of electricity, starting on the transition from the concorrential capitalism to the financial-oligopolistic capitalism, which finds economic opportunities in the expansion of utilities in Brazil, since the beginning of the century XX. The retrospect reveals similarity to the current situation both in the identification of centralization in decision making and formulation of problems related to energy, as well as in the international relations of the flows of capital and the export of primary products, the presence of large foreign companies established worldwide in network and the characterization of the repertoire of comparative advantages that Brazil presents. There are contemporary news: another form of legitimacy appears; the cleaner sources of energy portfolio, based on the hydroelectricity as a clean and renewable form of energy conversion. The recent discoveries of huge volumes of hydrocarbons in the pre-salt layer, their likely use and the growing number of studies on environmental and social consequences of the consolidation of Brazilian hydroelectricity industry, however, go against this argument. We use the term fetishism of the expansive energy supply, because the processes of legitimacy of the discourse of energy demand exceeds the ontological sense and seeks refuge in social structures, making its permanently growing supply as something given. It produces a reference framework about the obstacle identified in the environmental licensing processes in three hydroelectric projects (Santo Antonio, Jirau and Belo Monte) and then identifies other needs: institutional changes in environmental laws and the protection of rights of traditional and indigenous populations - the roles of the Public Ministry. They appear in order to make the environmental licensing processes faster, particularly those related to the advancement of energy frontier in the Amazon. The criticisms and reactions to the expansion process, some of them officially exposed in the process of environmental licensing, and others arising from social movements and associations of the threatened, affected people and from environmental organizations, are interpreted as obstacles. The subversions arise because the formulation of the response to the energy supply is intrinsically expansive and it is contrary to solutions outside of the repertoire and plot that states the future scenario is an expansion of present scenario. The security of supply, always threatened by the so-called \"supply crises\" becomes the central object, and it sometimes denies and sometimes stimulates the thermal electricity. It sometimes accepts and sometimes rejects the framework of the environmental legislation. The problem is no longer a problem of energy, becomes a problem of accumulation, and it remains an environmental problem in the sense of the growing consequences. In both cases, described the flow of international trade and finance and the ongoing institutional changes, the problem becomes political and not necessarily Brazilian.

O tema segurança das instalações elétricas não é novo no Brasil, porém sempre foi dependente de iniciativas particulares de empresas, entidades de classe e outros atores que incentivaram a educação, a adoção séria das Normas Técnicas desde o projeto da instalação, especificação e uso de materiais adequados e conformes a seus requisitos técnicos e a montagem correta. Somente essas ações não se mostraram totalmente eficazes ao longo do tempo, uma vez que o caráter voluntário para o cumprimento das Normas Técnicas não tem sido suficiente para conscientizar o mercado para a importância do tema. Este cenário se mostra adequado para a adoção do conceito de avaliação da conformidade de produtos e serviços, envolvendo ou não uma terceira parte independente, a exemplo do que vem sendo feita em outros países. Esta dissertação apresenta os conceitos principais adotados nos processos de avaliação da conformidade no âmbito internacional e sua correspondência direta com aqueles definidos pelo Inmetro no Brasil, pela situação privilegiada do país em participar diretamente dessa comunidade, tanto com o reconhecimento mútuo de programas e laboratórios. Nesse tema, o trabalho mostra os resultados positivos conseguidos nas áreas de produtos em geral e, particularmente, nos produtos elétricos, cuja quase totalidade é objeto de certificação compulsória pelo Inmetro. É descrita também a seqüência de fatos e ações tomadas no Brasil para o diagnóstico do nível de segurança das instalações elétricas de baixa tensão por meio de programas particulares, os resultados obtidos por programas diferentes, o envolvimento inicial dos órgãos reguladores e a parada das atividades no âmbito federal. Ações complementares às tentativas de discussão sobre o tema e de encaminhamento e aprovação de processos junto aos órgãos regulamentadores, a dissertação também mostra e discute as legislações municipais, estaduais existentes no país e do Corpo de Bombeiros da Polícia Militar do Estado de São Paulo, as quais, com sua efetiva implementação, poderão contribuir com a melhoria da segurança dos usuários das instalações elétricas, a exemplo do que é realizado em mais de 30 países do mundo. viii Também é descrito um modelo alternativo de caráter voluntário, resultado de iniciativa independente de alguns atores do mercado, baseado nas experiências de vários países e que está sendo implementado pela primeira vez no país, com as vantagens para todos os atores, distribuidoras de energia elétrica, administração pública, fabricantes de materiais, projetistas, proprietários e, principalmente, usuários. / The safety of electrical installations is not a new theme in Brazil, but it has always been dependent on private initiatives of companies, unions and other stakeholders, with great sacrifice, education encouraged the adoption of serious technical standards from the design, specification and use of materials and correct assembly line. Only those actions were not fully effective, as the voluntary aspect to comply with the Standards has not been enough to guarantee awareness about the importance of the subject. This scenario is suitable for the adoption of the conformity assessment concept applied to products and services, whether or not involving an independent third party, as been done in other countries This work presents the main concepts adopted in the process of conformity assessment in the international arena and its direct correspondence with those defined by Inmetro in Brazil, the situation inside the country to participate directly in this community, both with the recognition of programs and laboratories. In this theme, the work shows the positive results have been achieved in the areas of commodities in general and particularly in electrical products, virtually all of which are subject to Inmetro mandatory certification. It also described the sequence of events and actions taken in Brazil for the diagnosis of the safety level through special programs, the results obtained by different programs, the initial involvement of regulators and end of the activities at the federal level. Concerning additional actions to discuss the issue and to approve process with the competent regulators, the work also shows the municipal and state laws and the Technical Instruction of Fire Department of Military Police of State of São Paulo, which, with its effective implementation will contribute to improve the safety of users of electrical installations, similar to that in over 30 countries worldwide. The work also describes an alternative voluntary model based on the experiences of several countries and that it is being first implemented in the country as an initiative of several market players, with benefits for all actors, electric energy distribution companies, public administration, manufacturers of materials, designers, installers, builders, owners and users.

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Coorientador: Márcio de Sousa Góes / Banca: Antonio Pupim / Banca: Ernesto Chavez / Resumo: O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho / Abstract: The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work / Mestre

Orientador: Vicente Lopes Junior / Co-orientador: Samuel da Silva / Banca: Joao Antonio Pereira / Banca: Milton Dias Junior / Resumo: Afim de suprir a necessidade por fontes alternativas de energia para a alimentação de sistemas microeletrônicos autônomos, os estudos têm se voltado para a utilização de materiais piezelétricos para a transformação de energia derivadas de vibrações mecânicas em energia elétrica. Como a potência fornecida pelas vigas com materiais piezelétricos é pequena e, geralmente, insuficientes para alimentar dispositivos eletrônico de forma autônoma, técnicas de extração, conversão e armazenamento de energia são utilizadas para otimizar a energia final acumulada. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo a otimização de um sistema extrator de energia através de vibrações utilizando material piezelétrico, maximizando a potência extraída e melhorando o rendimento do sistema. Para isto, foram analisadas condições de linearidade e não linearidade no sistema e os respectivos circuitos conversores foram projetados e testados experimentalmente. A melhor configuração eletromecânica para extração de energia, o sistema será utilizada para alimentar um sistema autônomo. Foram projetados dois sistemas de monitoramentos com consumo de energia diferentes, para avaliar as limitações e potencialidades da proposta de sistema para extração de fontes alternativas de energia elétrica / Abstract: In order to meet the need for alternative energy sources to power autonomous microelectronic systems, studies have focused on the use of piezoelectric materials to transform energy derived from mechanical vibrations into electrical energy. Once the power delivered by the cantilever beams with piezoelectric materials are insufficient to power electronic devices autonomously, extraction techniques, conversion and energy storage was used to optimize the final accumulated energy. Considering that, this work aims at the optimization of an extractor system energy through vibrations using piezoelectric material, maximizing the power extracted and improving system performance. To this end, conditions of linearity and non-linearity in the mechanical system, as well as designed and tested converter circuits were analyzed. The best setup for electromechanical energy extraction, was used to feed an autonomous system. Two different power consumption-monitoring systems were designed to assess the limitation and potentialities of the proposed alternative for energy harvesting / Mestre