Nesta dissertação é feito um estudo numérico da evolução temporal das soluções da equação de Schrödinger não linear unidimensional discreta, considerando os efeitos de um potencial aperiódico (ou desordenado) e a influência de um campo elétrico de externo. A análise feita tem como foco principal a caracterizando das soluções como sendo estendidas ou localizadas, de acordo com a intensidade da não-linearidade ou correlação (U), da desordem (ε) e do campo elétrico (F), sendo que estas são dadas em unidades do hopping (V), sendo este o termo associado com a probabilidade da partícula pular a sítios vizinhos. Além disso, consideramos a influência de duas condições iniciais especificas: somente o sítio central da rede populado (distribuição delta), e uma distribuição gaussiana centrada no sítio central da rede com desvio padrão σ= 5 (distribuição gaussiana). A equação de Schrödinger estudada, descrita pela aproximação tight-binding, e resolvida numericamente através do algoritmo conhecido como método de Crank-Nicholson, que fornece a evolução temporal das amplitudes da função de onda (amplitudes de Wannier) em cada sítio da rede, mantendo a normalização da função de onda total, fornecendo assim a evolução dinâmica da probabilidade de encontrar a partícula em cada sítio. Utilizando as amplitudes de Wannier, algumas funções auxiliares locais e globais são calculadas a fim de obter informações importantes sobre a distribuição do pacote na rede ao longo do tempo, sendo elas a entropia de Shannon, o número de participação de Wegner, a função de Anderson e o centróide da distribuição. A análise dos resultados e feita através da análise gráfica do perfil do pacote de ondas na rede e da evolução temporal das funções auxiliares. Baseando-se nesta análise, pode-se perceber que tanto o aumento da intensidade da correlação como da desordem tendem a localizar o pacote de ondas, sendo que, para distribuições iniciais específicas, existem regiões de parâmetros onde o aumento da localização e acentuado e abrupto, permitindo-nos, em alguns casos, definir limiares de transição bem claros entre regiões de estados estendidos e localizados. Com a inserção do campo elétrico externo, pode-se observar um comportamento oscilatório do pacote de ondas, cuja forma depende das condições iniciais, com um período dependente do inverso do módulo do campo elétrico (F), caracterizando assim um efeito conhecido como oscilação de Bloch. A consideração destes três efeitos, não apenas isoladamente, mas associados conjuntamente, apresenta interessantes padr6es de localização dinâmica, principalmente nos casos com campo elétrico, onde o incremento da desordem e da correlação destroem as oscilações de Bloch e acabam localizando o pacote de ondas, de maneiras diferentes. / This dissertation presents a numerical study of the one-dimensional discrete non-linear Schrödinger equation considering the effects of an aperiodic (or disordered) potential and the influence of a do external electric field. The analysis is focused on the characterization of the solutions to be extended or localized, according to the intensity of non-linearity or correlation (U), disorder (ε) and electric field (F), and these are given in units of the hopping (V), the term associated with the probability of the particle to hop to nearest sites. We also consider the influence of two specific initial conditions: only the central site of the lattice populated (delta distribution), and a Gaussian distribution centered on the central lattice site with a standard deviation σ = 5 (gaussian distribution). The Schrödinger equation studied, described by the tight-binding approximation, is solved numerically using the algorithm known as the Crank-Nicholson method, which provides the temporal evolution of the amplitudes of the wave function (Wannier amplitudes) at each lattice site, keeping the normalization of the total wave function, thereby providing the dynamic evolution of the probability of finding the particle at each site. Using the Wannier amplitudes, some auxiliary local and global functions are calculated to obtain important information about the distribution of the packet on the lattice, these being the Shannon entropy, the number of participation of Wegner, the function of Anderson and the centroid of the distribution. The analysis of the results is done through the graphical analysis of the profile of the wave packet in the lattice and the temporal evolution of the auxiliary functions. Based on this analysis, one can see that both the increased intensity of correlation and the disorder tend to localize the wave packet, and, for specific initial distributions, there are regions of parameters where the increase in localization is sharp and abrupt allowing us, in some cases, to set clear transition thresholds between regions of extended and localized states. With the introduction of the external electric field, one can observe an oscillatory behavior of the wave packet, whose form depends on the initial conditions, with a period dependent on the inverse of the module of the electric field (F), thus demonstrating an effect known as Bloch oscillation. Considering these three effects, not only individually, but linked together, it presents interesting patterns of dynamical localization, especially in the case with the electric field, where the increase of disorder and correlation destroy the Bloch oscillations and end up localizing the wave packet, in different ways.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. 2015. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2015-07-07T20:13:55Z No. of bitstreams: 1 2015_LeandroDePaulaSantosPereira.pdf: 4310826 bytes, checksum: 6302dce1d473515914d3c5186cb84b76 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-07-16T13:24:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LeandroDePaulaSantosPereira.pdf: 4310826 bytes, checksum: 6302dce1d473515914d3c5186cb84b76 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-16T13:24:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LeandroDePaulaSantosPereira.pdf: 4310826 bytes, checksum: 6302dce1d473515914d3c5186cb84b76 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo desenvolver um procedimento para o controle de campos elétricos em vários pontos no espaço com um conjunto de antenas tridimensionais. Inicialmente foram usadas antenas dipolos ideais, e posteriormente, antenas cornetas piramidais para demostrar que antenas reais podem ser implementadas para este objetivo. É demostrado que a nova metodologia de controle de campos pode ser usada para a transmissão de informação em sinais digitais, bem como a multiplexação por divisão espacial, minimizando a interferência por posição espacial dos pontos de observações ou recepções. As interferências podem ter uma maior redução se forem usadas também polarizações 3D ortogonais entre usuários próximos. Dessa forma, pode-se aumentar a quantidade de usuários numa dada região com os mesmos recursos de tempo e frequência. É demonstrado que regiões são formadas onde a interferência entre os usuários é pequena. Visto que na literatura são encontradas aplicações para campos nós toroidais, é mostrado que o controle de campos gerados pelo conjunto de antenas tridimensionais podem ter outras aplicações: a geração de polarizações e linhas de campos nós toroidais. São discutidas duas formas de geração de polarizações nós torodais: a metodologia de controle de campos e a outra mais direta pela geração de campos com múltiplas freqüências de uma fundamental, sendo esta adotada para obter os resultados. Por fim, para a geração de linhas de campos nós toroidais, é apresentada a forma de geração pelo uso da metodologia de controle campos. A originalidade e importância deste trabalho consistem no desenvolvimento e introdução de métodos de síntese de antenas para o controle de campos e polarizações, incluindo as propostas tridimensionais e sua possível ortogonalização. Em especial, a importância desta tese é elucidada na aplicação dos novos resultados em Telecomunicações sem fio, em um cenário de transmissão de informação com modulação ASK e multiplexação SDMA, bem como na geração de linhas de campos nós toroidais, os quais podem ser encontrados na natureza ao redor de planetas, estrelas, em confinamento de plasma e em dispositivos de ressonância magnética nuclear. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to develop a procedure for electric fields control in infinite points in space with an array of three-dimensional antennas. Initialy, ideal dipole antennas were used, and thereafter pyramidal horn antennas were used to demonstrate that real antennas can be implemented for this purpose. It is shown that the new method of fields control can be used for the transmission of information into digital signals as well as spatial division multiplexing, minimizing interference by spatial position of the observations or receptions points. Interference may have a greater reduction if 3D orthogonal polarizations are also used between nearby users. Thus, the number of users in a given region can be increased with the same frequency and time resources. It is demonstrated that regions are formed where the interference between users is small. Since in the literature are found applications for torus-knotted fields, it is shown that the fields control generated by the array of three-dimensional antennas may have other applications: the generation of torus-knotted polarization and field line. Two ways of generating torus-knotted polarization are discussed: the method of field control and other more direct by the generation of multiple frequency fields in respect of a fundamental, being this adopted to obtain the results. Finally, the method of field control is used to show a way to generate torus-knotted field lines. The originality and importance of this work are the development and introduction of methods for synthesis of antennas for the field controls and polarizations, including three-dimensional proposals and their orthogonalization possibility. In particular, the importance of this thesis is elucidated in applications of wireless telecommunications, in a scenario of transmission of information with ASK modulation and SDMA multiplexing, as well as the generation of toroidal field lines, which can be found in nature around planets, stars, in plasmas confinement and nuclear magnetic resonance devices.

Neste trabalho investigamos a propagação auto-consistente de pulsos eletromagnéticos em um plasma relativístico frio de dois fluidos (iônico-eletrônico). A aplicação do formalismo Hamiltoniano em um modelo cujas soluções foram previamente estudadas na literatura de forma numérica e analítica nos permite interpretar o problema sob a perspectiva da dinâmica não linear de uma quase-partícula em um potencial efetivo, fornecendo informações relevantes sobre questões de interesse. São analisadas a existência e a estabilidade de soluções com pequenas amplitudes propagando-se em alta e em baixa velocidade, com ênfase no mecanismo de destruição dessas soluções que resulta na perda do movimento adiabático. Pulsos com grandes amplitudes propagando-se em baixa velocidade também são estudados com a finalidade de se conhecer mais detalhes sobre o espectro dessas soluções. As simulações mostram que esses pulsos não são soluções isoladas como descrito na literatura, e sim periódicas. / In this work we investigate the self-consistent propagation of nonlinear electromagnetic pulses in a cold relativistic two-fluids plasma model. Application of Hamiltonian formalism in a model whose solutions had been studied in the literature both numerically and analytically allows us to interpret the system from the perspective of nonlinear dynamics as a quasi-particle in an effective potential, addressing issues of current interest. Existence and stability of small amplitude solutions propagating at both high and low speeds are analyzed focusing on how these solutions are destroyed and adiabatic motion is broken. Larger amplitude pulses propagating at low speeds are also investigated in order to have a better understanding of these solutions spectra. Simulations show that pulses with larger amplitudes are not isolated as described in the literature, but rather periodic solutions.

Nesta dissertação é feito um estudo numérico da evolução temporal das soluções da equação de Schrödinger não linear unidimensional discreta, considerando os efeitos de um potencial aperiódico (ou desordenado) e a influência de um campo elétrico de externo. A análise feita tem como foco principal a caracterizando das soluções como sendo estendidas ou localizadas, de acordo com a intensidade da não-linearidade ou correlação (U), da desordem (ε) e do campo elétrico (F), sendo que estas são dadas em unidades do hopping (V), sendo este o termo associado com a probabilidade da partícula pular a sítios vizinhos. Além disso, consideramos a influência de duas condições iniciais especificas: somente o sítio central da rede populado (distribuição delta), e uma distribuição gaussiana centrada no sítio central da rede com desvio padrão σ= 5 (distribuição gaussiana). A equação de Schrödinger estudada, descrita pela aproximação tight-binding, e resolvida numericamente através do algoritmo conhecido como método de Crank-Nicholson, que fornece a evolução temporal das amplitudes da função de onda (amplitudes de Wannier) em cada sítio da rede, mantendo a normalização da função de onda total, fornecendo assim a evolução dinâmica da probabilidade de encontrar a partícula em cada sítio. Utilizando as amplitudes de Wannier, algumas funções auxiliares locais e globais são calculadas a fim de obter informações importantes sobre a distribuição do pacote na rede ao longo do tempo, sendo elas a entropia de Shannon, o número de participação de Wegner, a função de Anderson e o centróide da distribuição. A análise dos resultados e feita através da análise gráfica do perfil do pacote de ondas na rede e da evolução temporal das funções auxiliares. Baseando-se nesta análise, pode-se perceber que tanto o aumento da intensidade da correlação como da desordem tendem a localizar o pacote de ondas, sendo que, para distribuições iniciais específicas, existem regiões de parâmetros onde o aumento da localização e acentuado e abrupto, permitindo-nos, em alguns casos, definir limiares de transição bem claros entre regiões de estados estendidos e localizados. Com a inserção do campo elétrico externo, pode-se observar um comportamento oscilatório do pacote de ondas, cuja forma depende das condições iniciais, com um período dependente do inverso do módulo do campo elétrico (F), caracterizando assim um efeito conhecido como oscilação de Bloch. A consideração destes três efeitos, não apenas isoladamente, mas associados conjuntamente, apresenta interessantes padr6es de localização dinâmica, principalmente nos casos com campo elétrico, onde o incremento da desordem e da correlação destroem as oscilações de Bloch e acabam localizando o pacote de ondas, de maneiras diferentes. / This dissertation presents a numerical study of the one-dimensional discrete non-linear Schrödinger equation considering the effects of an aperiodic (or disordered) potential and the influence of a do external electric field. The analysis is focused on the characterization of the solutions to be extended or localized, according to the intensity of non-linearity or correlation (U), disorder (ε) and electric field (F), and these are given in units of the hopping (V), the term associated with the probability of the particle to hop to nearest sites. We also consider the influence of two specific initial conditions: only the central site of the lattice populated (delta distribution), and a Gaussian distribution centered on the central lattice site with a standard deviation σ = 5 (gaussian distribution). The Schrödinger equation studied, described by the tight-binding approximation, is solved numerically using the algorithm known as the Crank-Nicholson method, which provides the temporal evolution of the amplitudes of the wave function (Wannier amplitudes) at each lattice site, keeping the normalization of the total wave function, thereby providing the dynamic evolution of the probability of finding the particle at each site. Using the Wannier amplitudes, some auxiliary local and global functions are calculated to obtain important information about the distribution of the packet on the lattice, these being the Shannon entropy, the number of participation of Wegner, the function of Anderson and the centroid of the distribution. The analysis of the results is done through the graphical analysis of the profile of the wave packet in the lattice and the temporal evolution of the auxiliary functions. Based on this analysis, one can see that both the increased intensity of correlation and the disorder tend to localize the wave packet, and, for specific initial distributions, there are regions of parameters where the increase in localization is sharp and abrupt allowing us, in some cases, to set clear transition thresholds between regions of extended and localized states. With the introduction of the external electric field, one can observe an oscillatory behavior of the wave packet, whose form depends on the initial conditions, with a period dependent on the inverse of the module of the electric field (F), thus demonstrating an effect known as Bloch oscillation. Considering these three effects, not only individually, but linked together, it presents interesting patterns of dynamical localization, especially in the case with the electric field, where the increase of disorder and correlation destroy the Bloch oscillations and end up localizing the wave packet, in different ways.

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 2018-08-20T23:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goulart_JairTrape_M.pdf: 1965789 bytes, checksum: 94fe3a318201b7addef8365fbeea0f40 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A aplicação de campos elétricos de alta intensidade (CEAI) no coração é realizada frequentemente durante tentativas de reversão da fibrilação, e para gerar sincronismo cardíaco com o uso de marca-passos. Entretanto, este procedimento rotineiro pode causar danos ao miocárdio. O objetivo deste trabalho foi investigar se a estimulação ?-adrenérgica afeta a vulnerabilidade de miócitos ventriculares ao CEAI, uma vez que, durante a fibrilação ventricular, há aumento reflexo do tônus simpático, em virtude da consequente hipotensão arterial, e a administração de catecolaminas é um procedimento comum neste tipo de emergência. Miócitos foram isolados do ventrículo esquerdo de ratos Wistar adultos por digestão enzimática. As células foram perfundidas com solução de Tyrode a 23 °C e estimuladas a 0,5 Hz. Aplicou-se CEAI em intensidades crescentes até que fosse induzida uma lesão letal na célula. A probabilidade de morte celular foi determinada em função da amplitude do CEIA e da máxima variação estimada do potencial de membrana (?Vmax) por análise de sobrevivência (curva de letalidade). Destas curvas, obteve-se o parâmetro EL50 (valor de CEAI ou ?Vmax com probabilidade de letalidade de 0,5). A estimulação ?-adrenérgica, pela perfusão com 10 nM de isoproterenol (ISO), foi realizada na ausência e presença de 150 nM de metoprolol (MET, bloqueador de adrenoceptores ?1), 10 ?M de H-89 (inibidor de PKA) e 500 nM de BIS I (inibidor de PKC), bem como após protocolo para minimizar o aumento de mobilização celular de Ca2+. As curvas foram comparadas por teste de Mantel-Cox. O tratamento com ISO promoveu o deslocamento da curva para a direita (p < 0,01) e EL50 aumentou de 85 para 100 V/cm. MET e H-89 aboliram o efeito protetor do ISO, e, quando perfundidos na ausência de ISO, não tiveram quaisquer efeitos sobre a indução de letalidade por CEAI. A redução da mobilização de Ca2+ e o tratamento com BIS I não alteraram as curvas de letalidade, na presença ou ausência de ISO, mas provocaram significante aumento no tempo de recuperação das células após um choque não letal. As curvas em função de ?Vmax foram similares àquelas em função da intensidade do campo. Os resultados mostram que a estimulação ?-adrenérgica é capaz de proteger os miócitos dos efeitos deletérios do CEAI, permitindo que a célula suporte maiores ?Vmax. A proteção parece ser mediada por adrenoceptores ?1 e PKA, e possivelmente envolve ativação de mecanismos de reparo. Estas vias de proteção podem ser futuramente exploradas para atenuar os danos miocárdicos causados pela desfibrilação/cardioversão / Abstract: The myocardium is exposed to high-intensity electric fields (HIEF) during cardiac electric defibrillation, which may reverse life-threatening arrhythmias, but also cause cell damage. Impairment of cardiac pumping during ventricular fibrillation is usually associated with high sympathetic tone, and catecholamine infusion is a common procedure for the emergencial treatment of this arrhyhmia. The present study was carried out to investigate whether adrenergic stimulation affects the vulnerability of ventricular myocytes to the lethal effect of HIEF. Left ventricular myocytes were isolated from adult Wistar rat hearts by collagenase digestion. Under perfusion with Tyrode's solution at 23 ºC, cyclic contractile activity was evoked by stimulation at 0.5 Hz. A HIEF pulse was then applied, after which cells were allowed to rest and recover from the shock. Afterward, the protocol was repeated increasing HIEF amplitude until cell death ensued. The probability of cell death as a function of the field intensity or the estimated maximum change in membrane potential, ?Vmax (lethality curve) was determined by survival analysis. The protocol was carried out during exposure to 10 nM isoproternol (ISO), in the absence and presence of the ?1-adrenoceptor blocker metoprolol (MET, 150 nM), the PKA inhibitor H-89 (10 ?M), the PKC inhibitor BIS I (500 nM), or after a protocol designed to attenuate the increase in cell Ca2+ mobilization by ISO. Lethality curves were compared with the Mantel-Cox test. Exposure to ISO produced a marked rightward shift of the lethality curves (p< 0.01), and the field intensity associated with the cell death probability of 0.5 (EL50) was increased from 85 to 100 V/cm. Treatment with MET or H-89 alone did not significantly affect the curves, but completely abolished ISO protective effect. Decreasing Ca2+ mobilization and BIS I treatment did not produce significant effects on the lethality curves, either in the absence or presence of ISO, but they increased the time spent to cell recovery after a non-lethal shock. Similar results were obtained for the lethality curve as a function of ?Vmax. Therefore, ?-adrenergic stimulation confers protection to ventricular myocytes from the lethal effects of HIEF, even though cells apparently experience higher variations of ?Vmax, which should lead to extensive electroporation. This effect, which seems to be mediated by ?1-adrenoceptors and dependent on PKA activation, possibly involving recruitment of membrane repair mechanisms. This protective effect may be further explored as a means to attenuate HIEF deleterious effects on cardiac function that frequently result from electric defibrillation/cardioversion / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tambellini_Flavio_D.pdf: 10882636 bytes, checksum: 4cd40929cd4ea82a33b7db9c8c968bf0 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: o objetivo principal deste trabalho é fazer uma análise da tomografia de capacitância elétrica aplicada ao sistema bifásico, onde os componentes são ar e água, visando obter a reconstrução de imagem deste sistema. A tomografia de capacitância é constituída de um sensor com Seletrodos localizados em tomo de um tubo de acrílico e um transdutor eletrônico baseado em corrente alternada, cuja frequência de excitação pode atingir até 16 MHz. Foi feita a calibração do transdutor eletrônico e esta comparada com as curvas teóricas. Testes experimentaise simulações numéricas foram realizados, sendo os resultados comparados para frações de líquido variando de 0,1 a 0,95. A imagem foi reconstruída usando o algoritmo de retro-projeção linear, juntamente com a utilização da técnica de filtro para melhorar a imagem reconstruída e com uma estimativa da fração de líquido, obtida a partir de uma correlação entre a fração de líquido volumétrica e as capacitâncias experimentais. As informações necessárias para o algoritmo são as medidas experimentaisde capacitância, a fração de líquido estimada e a distribuição de sensibilidade, sendo esta última, obtida a partir de simulações numéricas. Os resultados são apresentados, as limitações descritas e propostas de melhoria para trabalhos futuros apresentadas / Abstract: The main objective ofthis work is the analysis ofthe electrical capacitance tomography for imaging of two-phase system, where the components are water and air. The capacitance tomography is consists by a sensor built with eight electrodes around an insulating pipe. An electronic transducer based in alternated current was developed to support excitation frequency up to 1611Hz. The calibration of the electronic transducer was made and compared with the theoretical curves. Numerical and experimental tests were made and the results compared for liquid fractions ranging from 0,1 to 0,95. The image was reconstructed using the linear back projection algoritm. A filtering technique was applied to the algoritm to improve the image quality. A liquid fraction estimative was obtained from the correlation of volumetric liquid fraction and experimental capacitances. The necessary information to the algoritm are the experimental measurements of capacitance, the estimated liquid fraction and sensitivitydistribuition. The results are shown, the limitationsare described and the improvement ofthis technique to the future works are indicated. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Paulo Alberto Paes Gomes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T07:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_KatherineAlmeida_M.pdf: 4342802 bytes, checksum: 5124b372e280a04a4b3a81d7a29c0473 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A estimulação de células cardíacas por meio da aplicação de um campo elétrico E é relevante devido a sua importância na desfibrilação e em estudos fisiológicos. Neste trabalho, foi construído um sistema para geração de E uniforme (12 sentidos, de 0grau a 360°) numa câmara de estimulação de miócitos cardíacos isolados de ratos. Em cada direção de estimulação, determinou-se EL (menor E capaz de produzir uma contração). Baseado num modelo eletromagnético (KIee M. e Plonsey R., IEEE Trans Biomed Eng; BME-23: 347-354, 1976), calculou-se a despolarização local máxima da membrana, VL,quando ele foi alcançado. Observou-se uma influência significativa de 9 (ângulo entre E e o eixo maior da célula) sobre EL e VL, sendo estes mínimos para 9=0° (limiar longitudinal, ELI/=2,28::t 0,07 V/cm; VL//=13,97::t 0,37 mV; N=35) e máximos para 9=90° (limiar transversal, ELJ..=5,06::t 0,26 V/cm; VLJ..=16,75 ::t 0,83 mV; N=17). Não houve influência significativa da polaridade sobre ELou VL.Para uma ampla faixa de duração do pulso (2 a 20ms), ELJ..foi maior que EL//(ELJ..==2 EL//;P<O,OOI;N=5). Para a duração de 5ms, os limiares obtidos com pulsos bipolares (ELJ..=5,55::t 0,31 V/cm e ELI/=2,73::t 0,25 V/cm) foram menores (P<O,OOI;N=6) que os obtidos com pulsos monopolares (EL1.=7,36 ::t0,38 V/cm e EL//=3,62::t 0,28 V/cm). Para uma ampla variação de 9 e para diferentes duração e forma do pulso, houve uma boa concordância entre teoria e experimentação indicando que o modelo pode contribuir para o entendimento do comportamento de miócitos isolados submetidos a E. Se, no tecido cardíaco, as propriedades testadas nas células isoladas forem mantidas, dois pulsos bipolares aplicados ortogonalmente podem aumentar a eficácia da desfibrilação / Abstract: Studying electrical field E stimulation of cardiac cells is relevant because of its application to defibrillation as well as in physiology. We developed an stimulation setup aiming at studying E stimulation (12 directions, from 0° to 360°) of isolated rat cardiac myocytes. For each direction, EL, the lowest E to trigger a cell contraction, was detennined. The maximum local membrane depolarization (VL)at ELwas ca1culated based on an electromagnetic model (KIee M. and Plonsey R., IEEE Trans Biomed Eng; BME-23: 347-354, 1976). ELand VLwere significant1ydependent on the angle (9) between E and the cell major axis. EL and VL were the greatest at 9=90°, (transversal threshold, EL~5,06::t 0,26 V/cm; VLJ..=16,75::t 0,83 mV; N=17) and the lowest at 9=0° (longitudinal threshold, E~/=2,28 ::t0,07 V/cm; VL//=13,97::t0,37 mV; N=35). Stimulus polari~ did not affect EL or VL.No matter the stimulus duration (from 2 to 20ms), ELJ..was greater than EL/ (ELJ..about twice EL/;P<O,OOI;N=5). At 5ms duration, biphasic stimulation yielded lower (P<O,OOI)threshold values (ELJ..=5,55 ::t 0,31 V/cm and EL//= 2,73 ::t 0,25 V/cm; N=6) as compared to monophasic pulses (EL1.=7,36::t0,38 V/cm and EL//=3,62 ::t0,28 V/cm; N=6). For a wide range of 9 and for different stimulus duration/waveform, we found a good agreement between the theory and the experimental data which suggests that the model may be helpful in understanding field stimulation in heart. We speculate that if our results can be extrapolated (at least in part) to the whole heart, the use of orthogonal field stimulation may improve cardiac defibrillation efficacy / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: George Gershom Kleiman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T08:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chiquito_MarisaVirginiaStrurion_M.pdf: 988195 bytes, checksum: 8d028cdf730ee62c7a6a45fbaafb5e12 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Resultados úteis na física do estado sólido, tal como a aproximação da massa efetiva para impurezas em semicondutores, são baseados na invariância translacional que há num cristal perfeito. O estado atual avançado das teorias de tais materiais foi atingido depois de muitos esforços baseados no entendimento físico de modelos simples. No caso de materiais inhomogeneos, tais como junções e interfaces vácuo-sólido, as teorias se encontram num estado mais rudimentar. O objetivo deste trabalho é o de fornecer soluções exatas a um modelo simples (uma cadeia inhomogenea de potenciais de funções delta) de junções, de modo a providenciar um teste para esquemas de aproximações que podem ser estendidos a modelos mais realistas. Realizamos um estudo exaustivo dos autoestados de tais sistemas inhomogeneos, com ênfase na explicação física dos resultados. Por exemplo, nós discutimos sistematicamente, estados localizados nas interfaces vácuo-sólido (modelo de Tamm) e sólido-óxido-sólido. No ultimo caso, demonstramos a existência de estados localizados acima da barreira do óxido cujo comportamento espacial é diferente daqueles estados localizados interfaciais convencionais. Nós apresentamos, também, soluções exatas para um potencial de alcance variável num sistema sólido-sólido / Abstract: Useful results of the physics of bulk materials, such as the effective mass approximation for impurities in semi-conductors, are based upon the translacional invariance of a perfect crystal. The present advanced state of theories of such materials was reached after much effort based upon physical understanding of simple models. In the case of inhomogeneous materials, such as junctions and sold-vacuum interfaces, theories are n a more rudimentary state. The motivation of the present work is that of providing exat solutions to a simple model (an inhomogeneous chain of delta function potentials) of junctions, in order to provide a test for - approximation schemes which report an exhaustive study of the eigenstates of such inhomogeneous systems, with emphasis upon physical explanation of the results. For example, we systematically discuss localized states of the vacuum-solid (the - Tamm models) and solid-oxide-solid interfaces. In the latter case, we demonstrate the existence of localized states above the oxide barrier whose spatial behavior is different from that of conventional localized interfacial states. We also present exact solutions for a potencial of varying range in a solid-solid system / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Nelson de Jesus Parada / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_IvanCostadaCunha_D.pdf: 5333944 bytes, checksum: 38404fd56e0d954a5c07b37330cd9de3 (MD5) Previous issue date: 1975 / Resumo: Um processo auto-consistente para o cálculo das bandas de energia e funções de onda eletrônicas é desenvolvido a partir do método APW - k.p. Obtem-se as expressões para a densidade de carga e potencial cristalino na aproximação "muffin-tin", bem como um procedimento simples para a obtenção das descontinuidades do potencial coulombiano nas superfícies das esferas. O método é aplicado ao NaCl e discute-se a possibilidade da utilização da expansão k.p. Na última iteração são usados, para fins comparativos, os pontos especiais de Chadi e Cohen. O método mostrou-se rapidamente convergente / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6915_1.pdf: 3083583 bytes, checksum: bd00bc22e77b66771883c8482f08272c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de novas disposições dos condutores de linhas transmissão visando a minimização dos campos elétricos e magnéticos produzidos pelas mesmas. Para isso, foram utilizadas as equações de campo elétrico e magnético formuladas a partir da Lei de Coulomb e Ampere, respectivamente. Os cálculos desses campos tiveram os resultados validados através de comparação com outros encontrados em literatura. A minimização dos campos foi conseguida utilizando-se técnicas do otimização matemática diante das equações de campos encontradas. As restrições adotadas para a minimização, foram definidas de forma que as novas disposi ções dos condutores encontradas, pudessem ser aplicadas nas estruturas existentes da linha. O trabalho trás como exemplo, a minimização de campos em uma linha de 500kV , possuidora de padrão estrutural tipicamente utilizado pela Chesf na Região Nordeste do Brasil. Foram obtidas várias disposições dos condutores para esta linha, sendo conseguido uma diminuição de até 31% e 10% nos valores de campo elétrico e magnético, respectivamente, máximos da linha