Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T12:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeronimo_JoiceLuiz_M.pdf: 4749050 bytes, checksum: f44d530638f8a8121e171afc306321ff (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho trata do estudo de máquinas industriais de solda por indução eletromagnética na faixa de Rádio Freqüência (RF), visando modelos robustos baseados em circuitos de parâmetros concentrados. Tipicamente as máquinas industriais para a aplicação em questão, apresentam três estágios; a fonte (geração de energia eletromagnética), blindagem e filtragem (através de uma cavidade), e alimentação da carga. Por se tratar de um equipamento de alta potência (dezenas de KVs), a fonte consiste num oscilador à válvula, na faixa 20-50 MHz. A fonte excita uma cavidade que ressoa e funciona como um armazenador dessa radiação eletromagnética e um filtro de freqüência. Finalmente a energia da cavidade é extraída através de dispositivo análogo a uma linha de transmissão e colocado em contato com a carga, isto é, o material a ser soldado. Os modelos propostos fazem uso de circuitos equivalentes eficientes obtidos para as válvulas e as cavidades eletromagnéticas utilizadas, e foram validados através de testes experimentais minuciosos aplicados a uma máquina de fabricação nacional, líder de vendas no mercado latino-americano. / Abstract: This work is related to the study of electromagnetic weld industrial machines operating in radio frequency band aiming robust models based on concentrated parameters circuits. Typically, those machines have three steps: the power source (electromagnetic energy generation), shielding and filtering (through cavity) and load power supply. Since the equipment demands high power (dozen of KVs), the power source consists of a valve oscillator of 20-50MHz bandwidth. The power source excites a cavity that resonants and works like a storing of electromagnetic radiation and a frequency filter. Finally, the cavity energy is extracted through a device that works like a transmission line and sent to the load, that means, the material to be welded. The proposed models use efficient equivalent circuits found for the machine valves and cavities, and they were validated through detailed experiments on a machine produced for a Brazilian company, leader of the Latin American market. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-18T18:31:42Z No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-19T11:31:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-19T11:31:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T11:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaeljosepereiravieira.pdf: 2016153 bytes, checksum: 6af6a0661f89b649174bbb4a8ab61fbb (MD5) Previous issue date: 2016-11-03 / Este trabalho apresenta o relato do desenvolvimento e da aplicação de uma sequência didática para o ensino de ondas eletromagnéticas no 9° ano do Ensino Fundamental a partir de uma situação-problema que questiona os riscos de se viver em um mundo imerso em ondas. Por meio dessa situaçãoproblema os alunos foram instigados a investigar diversos fenômenos que envolvem o uso de radiações eletromagnéticas no dia a dia. A atividade foi dividida em quatro etapas: i) apresentação da situação-problema; ii) definição dos subtemas de pesquisa e proposta de investigação; iii) apresentação dos resultados; iv) confecção de vídeo informativo sobre o subtema investigado. Durante a execução dessas tarefas, os alunos tiveram a oportunidade de desenvolver competências e habilidades importantes para o entendimento do processo de construção da ciência e a aprendizagem de conceitos físicos, entre as quais destacamos o trabalho em equipe nos processos de pesquisa, a habilidade de reconhecer fontes de informação relevantes para a investigação de um problema, a capacidade de mobilizar recursos e pessoas e de ouvir e dar opiniões. Além disso, a sequência didática permitiu aos alunos tratar o conhecimento científico de forma multidisciplinar e contextualizada. Os resultados deste trabalho possibilitaram aprimorar a sequência didática desenvolvida que é reapresentada no Apêndice I na forma de um produto educacional para auxiliar professores de ciências do Ensino Fundamental na abordagem do conceito de ondas eletromagnéticas com seus alunos, podendo também ser apropriada para explorar outros temas, de acordo com a necessidade do professor. / This work presents an account of the development and application of a didactic sequence for the teaching of electromagnetic waves in the 9th grade of elementary school from a problem situation that question the risks of living in a world immersed in waves. By means of this situation-problem students were instigated to investigate various phenomena which involve the use electromagnetic radiation on a daily basis. The activity was divided into four stages: i) presentation of the situation-problem; II) definition of subfields of research and research proposal iii) presentation of results; IV) making informative video on the subthemes investigated. During the execution of these tasks, the students had the opportunity to develop skills and abilities that are important for the understanding of the construction process of science and learning of physical concepts, among which we stress teamwork in research processes, the ability to recognize relevant sources for the investigation of a problem, the ability to mobilize resources and people and to hear and give opinions. In addition, the didactic sequence allowed students to take care of multi-disciplinary form scientific knowledge and contextualized. The results of this work made it possible to enhance the didactic sequence developed that is reintroduced in Appendix I in the form of an educational product to help science teachers of elementary school in the approach to the concept of electromagnetic waves with their students, and may also be appropriate to explore other themes, according to the needs of the teacher.

Orientadores: Hugo Enrique Hernández Figueroa, Gustavo Silva Wiederhecker / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T11:40:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MalheirosSilveira_GilliardNardel_D.pdf: 5160562 bytes, checksum: 33058c0e1fc01da7e9a2ea1ab88b0ad4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Esta tese aborda o emprego de nano-antenas e antenas ópticas com configurações e materiais diversos, envolvendo atividades de modelagem e simulação. Tais propostas visam viabilizar novas soluções para problemas desafiadores de acoplamento, e também, de comunicação, no sentido da tecnologia de comunicações sem-fio entre dispositivos ópticos integrados, incluindo os do tipo plasmônico. Neste sentido, foram avaliadas novas propostas de nano-antenas; com particular ênfase em estruturas baseadas nas chamadas antenas dielétricas ressonantes / Abstract: This thesis addresses the use of nano-antennas and optical antennas with various configurations and materials, involving modeling and simulation activities. Such proposals are intended to enable new solutions to challenging problems of coupling, and also, communication, in the sense of wireless communications between integrated optical devices, including the plasmonic ones. Accordingly, proposals for new nano-antennas were evaluated; with particular emphasis on structures based on the dielectric resonator antennas / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

O trabalho proposto tem por objetivo avaliar a viabilidade de localização de falhas elétricas, por meio da análise de assinaturas magnéticas resultantes do sistema elétrico. Assim, diversos algoritmos - descritos na literatura científica atual e aplicáveis ao processamento de sinais conduzidos - foram analisados com o objetivo de verificar a possibilidade de complementar as metodologias já desenvolvidas para a detecção e classificação de falhas, de uma maneira não invasiva e via análise de assinaturas magnéticas resultantes. Diferentemente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da análise dos sinais provenientes da assinatura magnética dos distúrbios para localizar falhas. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva desse processo. A avaliação da metodologia proposta foi realizada através da escolha de casos de sensibilidade, cujos resultados teóricos e provenientes de simulações foram utilizados na análise de sua viabilidade. / The proposed study aims to evaluate the feasibility of determinig the fault location in electrical systems, by analyzing the resulting magnetic signatures. Thus, several algorithms - described in the current scientific literature and for the processing of conducted signals - will be analyzed in order to verify the possibility of complementing the methodologies already developed for fault detection and classification, a non-invasive way and by analysis magnetic signatures resulting. Differently from traditional monitoring process, in which the sensors need to be physically connected to the analyzed circuits. It should be noted, the characteristic of this methodology as a non-invasive procedure. The evaluation of the proposed methodology will be carried out through the choice of sensitivity cases, which theoretical results obtained from simulations will be used to analyze its viability.

Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.

As propriedades eletrofracas do estado fundamental dos mésons pseudo-escalares, p, K, D, Ds , B e Bc foram investigadas em um modelo efetivo relatívistico de quarks constituintes na frente de luz, inspirado na Cromodinâmica Quântica. A dinâmica do modelo original é dada por um operador de massa quadrado que contém interações do tipo Coulomb e hiperfina de curto alcance singular, que foi tratada usando-se um método de renormalização Hamiltoniana. Nesta dissertação, a interação hiperfina singular foi regularizada usando-se um operador separável. O modelo regularizado foi parametrizado ajustando-se a massa e a constante de decaimento fraca do píon. Desta forma, os valores experimentais para as diferenças de massa entre os estados fundamentais dos mésons pseudoescalares e vetoriais foram reproduzidas razoavelmente pelo modelo. Os resultados para as constantes de decaimento fracas do K, D, Ds , B e Bc foram consistentes com os respectivos valores experimentais e com cálculos de Cromodinâmica Quântica na rede. Os dados experimentais para os fatores de forma eletromagnéticos do píon e do káon também foram reproduzidos pelo modelo.

Orientador: Paulo Noronha Lisboa-Filho / Banca: Fabio Furlan Ferreira / Banca: Manuel Henrique Lente / Banca: André Maurício Brinatti / Banca: Guinther Kellermann / O Programa de Pós graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da UNESP / Resumo: Nesse trabalho foi realizado o processo de síntese, e a caracterização estrutural e magnética de compostos HoMn1-x(Ni, Co)xO3 de estrutura perovskita. As sínteses das amostras foram realizadas por meio do método dos precursores poliméricos modificado. Após a síntese e a remoção do solvente, a resina polimérica formada foi tratada em 350ºC/4h para a remoção dos constituintes orgânicos, seguida de tratamentos térmicos em 500ºC/4h e 900ºC/20h para obtenção da fase cristalina. Para a caracterização estrutural foi utilizada a linha D10B-XPD do Laboratório Naiconal de Luz Síncrotron (LNLS), onde comprimentos de onda de raios X abaixo da borda de absorção do cobalto, do maganês e do níquel, foram utilizados. A formação das fases HoNi0.50Mn0.50O3, HoCo0.50O3 e HoNi0.25Co0.25Mn0.50O3, foram observadas pelas técnica da difração de raios X. Com o método de refinamento Reitveld para a amostra HoNi0.25Co0.25Mn0.50O3, foi determinado que o cobalto e o níquel apresentaram ocupações similares, no topo e na base da cela unitária, enquanto que o manganês ocupou preferencialmente o plano 002. A resposta magnética das amostras foi estudada através de curvas de magnetização em função da temperatura, e do campo magnético aplicado. As curvas ZFC demonstraram uma resposta paramagnética associada ao momento magnético do hólmio, além da coexistência de ferromagnetismo, antiferromagnetismos e ferrimagnetismo, devido às sub-redes formadas pelos metais de transição. As curvas FC evidenciaram o fenômeno da inversão de spin, associado à interação entre as sub-redes formadas pelos metais de transição com a sub-rede formada pela terra-rara, considerando um mecanismo de interação de troca antiferromagnética / Abstract: In this work was accomplished the syntheis process and structural and magnetic characterization of HoMn1-x(NiCo)xO3 compounds of pervskites structure. The sample synthesis were performed through modified polymeric precursos method. After synthesis and solvent removal, the polymer resin formed was treated at 350ºC/4h for organic constituents removal, followed by heating treatment at 500ºC/4h and 900ºC/20h to obtain the crystalline phase. For structural characterization, it was used D10B-XPD beam line of Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), where X-rays wavelengths below cobalt, manganeses and nickel absorption edge, were used. The formation of HoNi0.50Mn0.50O3, HoCo0.50O3 e HoNi0.25Co0.25Mn0.50O3 phases were observed by X-ray diffraction technique. By Rietveld refinement method for sample HoNi0.25Co0.25Mn0.50O3, it was determined that cobalt and nickel had similar occupations at the top and bottom of unit cell, while the manganeses preferentially occupied plan 002. The magnetic response of samples was studied through magnetization curves according to the temperature function and the applied magnetic field. The ZFC curves showed a paramagnetic response associated to holmium magnetic moment, and ferromagnetism, antiferromagnetism and ferrimagnetism coexistence, due to sublattices formed by transition metals. The FC curves evidenced the spin reversal phenomenon, associated to the interaction between the sublattice formed bu transition metals with sublattices formed by rare-earth, considering a mechanism of antiferromagnetic exchange interaction / Doutor

Neste trabalho, é apresentada uma formulação apropriada à análise de guias de ondas eletromagnéticos, cobrindo do espectro de microondas até o da óptica. Nas regiões a partir do ultravioleta, os comprimentos de onda são equivalentes às dimensões atômicas e a formulação necessita de uma abordagem quântica, que não é considerada neste estudo. A formulação é fundamentada nos métodos vetorial magnético e dos elementos finitos (MEF), em meios não homogêneos, anisotrópicos e não dissipativos, embora a dissipação possa ser facilmente introduzida na análise. Deu-se preferência à formulação com o campo magnético em vez do elétrico, pelo fato do campo magnético ignorar descontinuidades elétricas. Ele é contínuo em regiões de permeabilidade homogênea, propriedade dos meios dielétricos em geral ( = 0), independente da permissividade dos respectivos meios, conquanto os campos elétricos sejam descontínuos entre regiões de permissividades diferentes. / This work presents a suitable formulation to the analysis of electromagnetic waveguide, covering the spectrum of the microwave to optics. In regions from the ultraviolet, the wavelengths are equivalent to atomic dimensions and the design needs a quantum approach, which is not considered in this study. The formulation is based on the magnetic vector and the finite element methods (FEM), in non-homogeneous, anisotropic and non-dissipative dielectric materials, while the dissipation can be easily introduced in the analysis. Preference was given to the formulation with the magnetic field, because the magnetic field ignores electrical discontinuities. It is continuous in regions of homogeneous permeability, property of all dielectric materials (=0), independent of the permissiveness of respective regions, while electric fields are discontinuous between regions of different permittivities.

São crescentes as pesquisas e os projetos envolvendo o eletromagnetismo. Tanto para as pesquisas quanto para os projetos, tem-se o recurso de realizar simulações computacionais dos problemas envolvidos, a fim de investigar o comportamento dos fenômenos eletromagnéticos diante da situação na qual encontram-se. Há casos, contudo, em que o problema pode ficar computacionalmente grande, requisitando maior quantidade de memória e maior tempo de processamento, devido às geometrias envolvidas ou à acuracidade desejada. Com o objetivo de contornar estas questões, tem-se o desenvolvimento da computação paralela. Uma das implementações possíveis de sistema paralelizado é por meio de uma rede de computadores e, empregando-se programas gratuitos, tem-se sua realização a custo praticamente nulo. O presente trabalho, utilizando o método FDTD, visa a implementação de tal sistema paralelizado. Entretanto, na etapa de desenvolvimento, uma especial atenção foi dada às boas práticas de programação, com o objetivo de garantir ao programa flexibilidade, modularidade e expansibilidade. Adicionalmente, desenvolveu-se uma ferramenta matemática para estimar o tempo de processamento total de uma simulação paralelizada, além de fornecer indicativos de ajustes de parâmetros para que este tempo seja o menor possível. Validam-se o código, o sistema paralelizado e a ferramenta matemática com alguns exemplos. Finalmente, realiza-se um estudo para uma aplicação prática de interesse com a ferramenta desenvolvida. / Researches and projects involving electromagnetic problems are continuously increasing. As much for researches as for projects, there is a resource of achieving computer simulations for the involved problems aiming to investigate the electromagnetic phenomenons behavior, in the situation they are. There are cases, however, the problem results in high computational size, requesting more memories sizes and high processing times, because of the given geometries or high accuracy wanted. With the intent of solving these questions, the parallel computation developing becomes interesting. One of the possible implementations of this parallel system is the use of a computer network. Besides, using free programms, the implementation has almost any costs. The present work, using the FDTD method, aims at the implementation of this parallel system. However, during the development stage, a special attention was given to the programming practices, with the intent of guaranteeing the flexibility, modularity and expansibility of the program. In addition, a mathematic tool was developed to estimate the total processing time of the parallel simulation and to predict indications for adjustments of parameters to reach the minimum time possible. The code, the parallel system and the mathematic tool are validated with some examples. Finally, a study for a practical aplication of interest is done with the developed tool.

Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.