No presente trabalho descreve-se: a determinação da permitividade dielétrica complexa através de medidas de fase; a aplicação de técnicas de correlação e análise em séries de Fourier, para a determinação da fase, amplitude, qualidade e deformação do sinal atrasado; os circuitos eletrônicos do medidor de fase e do oscilador de U.B.F. programável; a programação desenvolvida em FORTRAN IV e MACRO-ASSEMBLER para o computador PDP 11/45, utilizado para operar o medidor de fase e o oscilador de U.B.F. / In the present work we describe: the determination of the complex dielectric permittivity by phase shift measurements; the application of correlation and Fourier series analyses to determine the phase shift, amplitude, quality and deformation of the shifted signal; the designed electronic hardware of the phase meter and programmb1e ultra-low frequency oscillator; the developed software written in FORTRAN IV and MACRO- ASSEMBLER for PDP 11/45, to operate the phase meter

Foi desenvolvido um novo método para a determinação da polarização ferroelétrica de polímeros ferroelétricos, em particular do PVDF estirado biaxialmente. A técnica consiste em manter constante a corrente através da amostra e medir a evolução da tensão (V versus t) entre os eletrodos da mesma. As medidas foram realizadas em ambiente com atmosfera de ar superseco o que permite desprezar a condução elétrica das amostras, simplificando sobremaneira as equações do problema. Considera-se a existência de dois tipos de polarização: a ferroelétrica, com tempo de chavamento desprezível, e uma polarização elétrica foram realizados em duas situações distintas: com chaveamento e sem chaveamento ferroelétrico. O procedimento permite avaliar a dependência da polarização ferroelétrica com o campo, determinada a partir da equação geral da corrente. Para se descrever a resposta da polarização elétrica dependente do tempo, usa-se o princípio da superposição e assume-se que ela está em fase com o campo elétrico aplicado (processo lento). Será mostrado que é possível determinar a polarização ferroelétrica do polímero PVDF estirado biaxialmente sem a necessidade de determinar a formas funcionais da polarização dependente do tempo e de se conhecer o valor da capacitância da amostra. / In this work a novel method was developed for the determination of the ferroelectric polarization of ferroelectric polymers, in particular of biaxially stretched PVDF. The technique consists of maintaining constant the current through the sample and to measure the evolution of the bias voltage (V versus t) on the electrodes. Measurements were performed in super-dry air, which allows one to neglect the electric surface and volumetric conduction of the samples, simplifying the equations of the problem. It is considered the existence of two polarization types: the ferroelectric, with a very short switching time, and a another polarization dependent of the time. The processes for studying the electric polarization were accomplished in two different situations: with switching and without ferroelectric switching. The procedure allows evaluating the dependence of the ferroelectric polarization on the electric field, determined starting from the general equation of the current. To describe the time dependent polarization it is used the principle of superposition and the polarization value assumed to be in phase with the applied electric field (slow process). It will be shown that it is possible to determine the ferroelectric polarization of the material without the need of the functional form of the polarization and the value of the capacitance of the sample.

O presente estudo teve por objetivo obter a constante de Weber da percepção de comprimento de linha através de mediação tátil (bengala) e observar diferenças perceptuais quanto à capacidade visual dos participantes e do material utilizado na confecção dos mediadores táteis. Além disso, comparamos a disposição vertical e horizontal dos estímulos para verificar a ocorrência ou não das ilusões vertical-horizontal e radial-tangencial. Para isso, aplicamos o método dos estímulos constantes e uma escala de categoria em 90 participantes subdivididos em 3 grupos de acordo com a capacidade visual: deficientes visuais, videntes vendados e videntes. Os resultados mostraram que não houve diferença estatística entre os grupos, o tipo de material e a disposição espacial dos estímulos. Quando comparamos os resultados da constante de Weber para o tato mediado com a constante para o tato ativo, encontramos diferenças estatísticas na maioria das condições experimentais, revelando que o tato mediado é menos sensível que o tato ativo. Os resultados nos levam a concluir que ocorre perda de informação no tato mediado, com importantes implicações para os deficientes visuais que dependem de instrumentos para perceberem o ambiente. / The present study aimed to estimate the Weber\'s constant in perception of line length and to verify perceptual differences regarding participants\' visual capacity and the material used in canes. Furthermore, the vertical and horizontal position of stimuli were compared to verify the occurrence of the vertical-horizontal and the radial-tangential illusions. The method of constant stimuli and a category scale were applied to 90 participants divided into 3 groups: visually impaired, blindfolded, and sighted participants. The results showed no significant differences between groups, materials, or stimuli\'s positions. We also found that the Weber\'s constant values for mediated tactual perception were significantly higher than the constant value for active tactual perception for most conditions of the experiment. We concluded that tactual mediation implies in information loss in comparison with direct tactual perception, a fact that has important implications to individuals with visual impairment who depend on tools to better perceive the environment.

Dans l'optique d'une modification du Système international d'unités (SI) fondée sur la valeur de constantes fondamentales de la physique, le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) a développé une expérience de balance du watt de manière à participer à la redéfinition de l'unité de masse : le kilogramme. Cette unité est en effet la dernière des unités de base du SI qui repose encore sur un artefact matériel : le prototype international du kilogramme.Une bobine circulaire, plongée dans un flux magnétique radial et horizontal est le coeur du dispositif de la balance du watt. Parcourue par un courant (phase statique), il s'exerce sur elle une force de Laplace nominalement verticale qui est comparée au poids d'une masse étalon. Déplacée de manière nominalement verticale (phase dynamique), il apparaît à ses bornes une tension.Il résulte de la combinaison de ces deux étapes l'égalité d'une puissance électrique et d'une puissance mécanique virtuelles. La détermination des grandeurs électriques par comparaison à l'effet Josephson et à l'effet Hall quantique permet d'établir une relation entre une masse macroscopique et la constante de Planck.Après une dizaine d'années de développements séparés des différents éléments, de très nombreuses caractérisations et améliorations, les premiers travaux de cette thèse ont consisté en l'assemblage des sous-ensembles de la balance du watt.Nous nous sommes ensuite intéressés à l'évaluation des composantes principales d'incertitudes et notamment à celles liées aux problématiques d'alignement : en particulier l'alignement sur la verticale des faisceaux lasers des interféromètres mesurant la vitesse de la bobine, l'alignement sur l'horizontale des pivots du comparateur de forces, et enfin l'évaluation des forces de Laplace horizontales et des moments parasites s'exerçant sur la bobine et leurs influences sur la détermination de la constante de Planck.Une valeur de la constante de Planck a été déterminée à l'été 2014, qui conduit à h=6,6260688(20)E-34 Js, évaluation dont l'incertitude-type relative est 3.1E-7. Des propositions pour améliorer cette incertitude sont avancées. / In the pespective of a modification of the Système international of units (SI) based on value of fondamental constants of physics, the Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) has developped a watt balance experiment, in order to contribute to the redefinition of the unit of mass: the kilogramm. Indeed, this unit is the last one of the base units of the SI which is based on a material artefact: the international prototype of kilogram.A circular coil, immersed in a horizontal and radial magnetic flux is the centre of the watt balance device. Flown by a current (static phase), it exerts on it a nominaly vertical Laplace force which is compared to the weight of a standard mass. Moved nominally vertically (dynamic phase), it appears at its terminals a voltage.It results from the combination of these two steps an equality of virtual electric and mechanical powers. The determination of electrical quantities compared to the Josephson effect and to the quantum Hall effect establishes a relationship between macroscopic mass and the Planck constant.After separate developments of the different elements with continuous characterizations and improvements, the entire system has been assembled, the first works of this thesis consisted in assembling subsets of the watt balance.Then, we have evaluated the main components of uncertainties, especially those related to the alignment issues: alignment relative to the vertical of the laser beam interferometers which measure the velocity of the coil, alignment with horizontal of the pivots from the beam of the forces comparator and finally the evaluation of horizontal Laplace forces and parasitic moments acting on the coil and their influences on determining Planck's constant.A determination of the Planck constant was then carried out in the summer of 2014, which leads to the value h=6.6260688(20)E-34 Js. The relative standard uncertainty associated is 3.1E-7. Proposals to improve this uncertainty are advanced.

A técnica do triodo de corona com corrente constante foi utilizada para carregar amostras de PVDF na fase &#945, acompanhando a evolução do potencial de superfície durante o carregamento. Com essa técnica foi possível não só obter a fase &#945p a partir da fase &#945 como também analisar o comportamento elétrico de ambas as fases. Os resultados obtidos em ambiente úmido mostram que a forma geral das curvas de potencial nas amostras carregadas com corona positiva e negativa são similares, ou seja, no início do carregamento tem-se um salto inicial, continua crescendo numa taxa mais lenta até alcançar um valor máximo de potencial e a partir deste valor decai para um regime estacionário. Os valores de potenciais alcançados na superfície da amostra não foram suficientes para gerar campos elétricos da ordem 1.5MV/cm, requeridos para induzir uma transição para a fase &#945p. Apesar de ocorrerem mudanças no comportamento elétrico durante os carregamentos, nenhuma mudança na estrutura das amostras foi detectada, usando a técnica de difratometria de raios-X. Em ambiente seco foi verificado que, durante o carregamento, o potencial na superfície da amostra alcançava valores altos quando comparado aos obtidos em ambiente úmido. Verificou-se também, que as amostras apresentavam enrugamento, característicos de materiais poliméricos. As mudanças ocorridas devido ao carregamento foram detectadas pela técnica de raios-X, confirmando a mudança de estrutura para &#945p. O comportamento ferroelétrico das amostras na fase &#945p, foi identificado pela curva de evolução do potencial de superfície, onde se avalia a quantidade de polarização ferroelétrica adquirida. As mudanças de estrutura e das propriedades elétricas em ambiente seco foram irreversíveis. / The constant current corona triode was used for charging &#945-PVDF samples and monitoring their surface potential buildup during poling. It is shown that the method allows one to obtain the polar &#945p form of PVDF from the non-polar &#945-form and also to analuse electrical characteristics of both forms. The experimental results obtained with samples under humid conditions show a similar behavior for positive and negative corona. There is na initial steep increase in the surface potential which then increases passing through a maximum value, and decreases until a steady state is reached. The maximum values attained are not sufficiently high to attain electric fields of around 1.5MV/cm required for causing a phase change from &#945 to &#945p. Furthermore, no change in the structure of the samples is noted in X-ray diffractograms. For measurments carried out under dry conditions, on the other hand, the sample surface potential attain much higher values. The samples become wrinkled after being submitted to these high electric fields (&#62 1.5MV/cm), and this is characteristic of ferroelectric materials. The change to &#945p from samples is confirmed by the structural changes exhibited in X-ray diffractograms. The ferroelectric behavior of the &#945p samples is further identified by the surface potential buildup, from which the remanent polarization can be inferred. The structural as well as the electric changes caused by the corona charging are found to be irreversible.

Os sistemas aquosos bifásicos (ABS) baseados em líquidos iônicos (LIs) têm vindo a ser considerados plataformas promissoras de extração do tipo líquido-líquido, e em particular quando comparados com os ABS mais convencionais baseados em polímeros. No entanto, antes da sua aplicação, é crucial compreender os principais mecanismos que controlam a sua formação. No presente trabalho realizou-se um estudo intensivo da influência do número de carbonos (efeito par/ímpar) da cadeia lateral alquílica catiônica do cloreto de 1-alquil-3-metilimidazólio ([CnC1im]Cl, n = 2-12) na formação de ABS. Para tal, determinaram-se os diagramas de fase e respectivas linhas de equilíbrio dos sistemas ternários compostos por [CnC1im]Cl, água e sal (K3PO4 ou K2CO3) a 298 K. Posteriormente, determinaram-se os coeficientes de Setschenow para cada sistema, uma medida quantitativa da capacidade de formação das duas fases. A capacidade de autoagregação dos LIs com cadeia alquílica longa (n > 6) foi também estudada com o intuito de perceber qual o seu impacto na formação dos ABS. Os resultados obtidos com os sistemas compostos por K2CO3 parecem indicar duas tendências distintas, revelando um efeito par/ímpar. Com o K3PO4 este comportamento não foi tão evidente, o que pode ser justificado pela facto deste sal ser uma espécie salting-out muito forte, podendo portanto mascarar o efeito subtil da cadeia par/ímpar do LI. / Aqueous biphasic systems (ABS) based on ionic liquids (ILs) have been considered as promising liquid-liquid extraction platforms, partcularly when compared with the most typical polymer-based ABS. However, before their application, it is crucial to understand the main mechanisms controling the formation of IL-based ABS. In this study, the influence of the carbon number and odd/even effect of the alkyl side chain length in 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride ILs ([CnC1im]Cl, n = 2-12) was comprehensively investigated regarding the formation of IL-based ABS. To this end, the ternary phase diagrams and respective tie-lines of systems composed of [CnC1im]Cl, water and salt (K3PO4 or K2CO3) were determined at 298 K. Furthermore, the Setschenow coefficients, a quantitative measure of the two-phases forming ability, were calculated for each system. The ability of the ILs with long alkyl chain (n> 6) to self-aggregate was also studied in order to understand their impact on the ABS formation. The results obtained reveal two distinct trends for systems composed of ILs, and thus of a odd/even effect reagrding the carbon number in the cation’ alkyl side chain with K2CO3. However, this behavior was not observed in systems formed by K3PO4, maybe du to its strong salting-out capacity which can mask this effect.

Certos solos não saturados ao serem umedecidos experimentaram bruscas reduções de volume, sob cargas praticamente constantes. O fenômeno é atribuído a um colapso de estrutura do solo, donde a designação de solo colapsível. Essa redução de volume pode ocorrer sob a ação do próprio peso do solo, mas é mais comum ocorrer quando o solo está sujeito a um carregamento adicional. Muitos dos problemas de recalques nas áreas urbanas e industrias na Região Sudeste do Brasil estão associados ao colapso dos solos. Deformações induzidas por umedecimento (colapso) têm sido reportados como decorrrentes de vazamentos oriundo das redes de esgoto e de abastecimento de água. Porém, pouco se sabe sobre a influência de vazamentos de diferentes efluentes químicos nesse fenômeno e em outros fenômenos eventualmente associados com a dispersão dos solos. Neste trabalho, analisa-se o comportamento colapsível de dois solos típicos do interior do Estado de São Paulo, considerando diferentes soluções como líquido inundante. Utilizaram-se substâncias orgânicas e inorgânicas com o intuito de verificar a interferência de algumas propriedades químicas destas soluções (pH, constante dielétrica, concentração e temperatura) no comportamento colapsível dos solos. Para evitar a ação dos fluídos químicos na dispersão dos solos, realizou-se o \"pinhole test\". Análises porosimétricas por intrusão de mercúrio foram utilizadas para identificar mudanças ocorridas nos poros das amostras após os ensaios edométricos. Para a análise estrutural, foram analisadas lâminas delgadas em microscópio óptico. Verificou-se que a presença de um agente dispersivo na solução tende a influenciar o potencial de colapso dos solos. A constante dielétrica, o pH e a concentração mostraram-se influentes para alguns fluídos de saturação. Os resultados dos \"pinholes tests\" revelaram que o fluxo das diferentes soluções não provocou a dispersão do solo. Ensaios de porosimetria ) por intrusão de mercúrio indicaram que as deformações por colapso resultam de uma redução do volume de macroporos. A análise das lâminas delgadas mostrou diferentes facetas dos processos ocorrentes em nível estrutural, como diminuição considerável dos poros e modificações no plasma para as amostras inundadas com as soluções defloculantes de hexametafosfato de sódio e hidróxido de sódio. / Some non saturated soils show considerable volume reduction when wetted under constant loads. The phenomenon is attributed to soil structure collapse, thus the designation collapsible soils;. Volume reduction upon wetting can arise under soil self weight, but it is more common when the soil is subjected to an additional load. Many settlement problems in urban and industrial areas in Southern Brazil are associated to soil collapse. Wetting induced strains (collapse) have been related to water and sewer leakage. However little is known about the influence of different effluent leakage from industrial plants in the phenomenon and in other related phenomenon such as soil dispersion. This work deals with the collapsible behavior of two typical soils from the state of São Paulo assessed by means of wetting both soils with different chemical solutions. Organic and inorganic solutions were applied, aiming to verify the interference of some physic-chemical properties of the solutions (pH, dielectric constant, concentration, temperature) in the collapse behavior of the soils. The soil dispersion was evaluated through pinhole tests, where the same solutions used in the collapse tests were applied in the leaching procedures. Thin sections and mercury porosimetry of the soils were used to study the soil structural features. It is shown that the dielectric constant and the pH tends to influence the collapse potential of the soils when some solutions are concerned. Mercury intrusion tests have revealed that collapse deformations are related to macropores volume reduction. Thin sections have shown some features of the occurring processes on a structural levei, such as pore reductions and changes in fine matrix for the soil samples soaked with sodium hexametaphosphate and sodium hydroxide solution.

Desenvolveu-se um sistema para medir a constante dielétrica complexa de amostras dielétricas, de construção simples, versátil e de baixo custo. A medida é feita aplicando-se uma tensão senoidal e fazendo-se a aquisição do sinal aplicado e do sinal da resposta elétrica (carga elétrica). Emprega-se uma placa A/D para a aquisição de dados com taxa de amostragem de 100 Ksamples/seg e através da transformada de Fourier discreta destes sinais determina-se a impedância complexa da amostra, a partir da qual calcula-se a constante dielétrica complexa. A placa utilizada e o circuito de medida da carga elétrica introduzem defasagens indesejáveis nos sinais, cujas correções são feitas através de programa no computador usado para aquisição dos sinais. O sistema mostra um desempenho similar àqueles dos equipamentos comerciais para freqüências no intervalo de 0,1H.z a 1KHz, sendo testado com componentes resistivos e capacitivos e posteriormente em amostras de Teflon FEP, poli(fluoreto de vinilideno) e seus copolímeros com trifluoretileno. O sistema também foi utilizado para medir o deslocamento elétrico nos polímeros ferroelétricos sob a aplicação de campos elevados. Neste caso determinaram-se as curvas de histerese dielétrica e os deslocamentos de primeira, segunda e terceira ordem. / A low cost and a simple experimental system for measuring the complex dielectric constant of dielectric samples were developed. Measurements were performed measuring the electric charge response resulting from the application of a sinusoidal voltage. The system was based on an A/D acquisition board with sampling rate of 100 Ksamples/sec. The complex impedance was calculated using the discrete Fourier transform from which the complex dielectric constant was found. The phase differences introduced by the A/D board and the amplifiers circuits were connected by software. The setup showed that the results are comparable to that ones obtained with commercial impedance analyzers in the range of frequencies between 0.1 Hz and 1 KHz. Such measurements were obtained using resistors and/or capacitors and also using samples of Teflon FEP, PVDF and its copolymers with trifluorethylene. The setup was also capable to measure the electric displacement in ferroelectric polymers submitted to high fields. Hysteresis loops and the nonlinear electric displacement of first, second and third order were measured.

Um resultado clássico enunciado por M.A. Lancret em 1802 e provado por B. de Saint Venant em 1845 é: uma condição necessária e suficiente para que uma curva forme um ângulo constante com respeito a um campo de Killing unitário de R3 é que a razão entre a curvatura e a torção seja constante. Curvas deste tipo são chamadas hélices generalizadas. O problema de Lancret-de Saint Venant foi generalizado para curvas em outras variedades de dimensão três como, por exemplo, as formas espaciais e os grupos de Lie. Outra maneira de generalizar o estudo anterior é passar de curvas para superfícies, ou seja estudar as superfícies orientadas de 3-variedades Riemannianas cuja normal unitária faz um ângulo constante com certos campos de vetores privilegiados do espaço ambiente. Nesta dissertação estudaremos os resultados obtidos em [16, 24, 26, 27] sobre a classificação de curvas e superfícies de ângulo constante nas seguintes 3-variedades homogêneas: R3, o grupo de Heisenberg tridimensional e as esferas de Berger. / A classical result stated by M.A. Lancret in 1802 and first proved by B. de Saint Venant in 1845 is: a necessary and sufficient condition in order to a curve makes a constant angle with respect a unit Killing vector field of R3 is that the ratio of curvature to torsion be constant. Such curves are called general helix. The problem of Lancret-de Saint Venant has been generalized to curves in other three-dimensional manifolds as, for example, the space forms and the Lie groups. Another way to generalize the previous study is to pass from curves to surfaces, i.e. to study the oriented surfaces of Riemannian 3-manifolds for which the unit normal makes a constant angle with favored vector fields of the ambient space. In this dissertation we will study the results obtained in [16, 24, 26, 27] about the classification of constant angle curves and surfaces in the following homogeneous 3-manifolds: R3, the three-dimensional Heisenberg group and the Berger sphere.

A evolução do potencial de superfície de amostras dielétricas é calculada através da resolução de modelos teóricos pelo método numérico de diferenças finitas. São considerados os fenômenos de polarização elétrica, condutividade intrínseca, injeção de carga espacial, dissociação iônica no volume da amostra e difusão de moléculas, através da superfície da amostra, as quais podem se dissociar no volume. A subida do potencial de superfície é calculada para cada caso e também são discutidas as situações nas quais se consideram a ocorrência de dois fenômenos. Procura-se, com a ajuda dos modelos desenvolvidos, interpretar o comportamento geral da subida do potencial em função do tempo para amostras ferroelétricas (polímero PVDF-beta e copolímero P(VDF-TrFE)) e amostras não ferroelétricas (polímero PVDF-alfa). / The finite-difference method has been employed for the determination of the surface potencial buildup of dielectric samples. In the models several processes have been considered such as the electric polarization, intrinsic conductivity, space charge injection, ionic dissociation and diffusion of molecules which dissociates in the sample bulk. The surface potential has been determined for each case considering two different phenomena. The models developed throughout the work are used for interpreting surface potential buildup curves of ferroelectric materials (PVDF-beta and P(VDF-TrFE) copolymers) and also of non-ferroelectric PVDF-alfa samples.