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O Baixo Vouga Lagunar (BVL), localizado entre a foz dos rios Vouga e Antuã (Aveiro), é uma região de particular interesse agrícola, ecológica e económica, que se encontra fortemente afetada por intrusão salina nos campos agrícolas, devido à sua baixa altitude, a uma rede principal de canais de maré ligados de forma permanente e de deficiência de drenagem. Infelizmente, a qualidade das águas subterrâneas e dos solos tem vindo a degradar-se ao longo dos anos, devido à intrusão. Para minimizar este efeito, foi construído um dique com 4 km, que não foi concluído e, por isso, a área não protegida pode ser considerada como exposta à intrusão de água salina. Para avaliar as zonas de contaminação dos solos e das águas presentes na área, realizaram-se dois perfis geofísicos utilizando o equipamento EM34-3 e GPR e um ensaio DPM. Estes dados de medição foram estudados, analisados e interpretados, em conjunto, com análises de parâmetros químicos e físico-químicos realizados em 9 amostras de solos recolhidas ao longo dos perfis geofísicos, bem como a medição da condutividade elétrica nas linhas de água adjacentes a esses mesmos perfis. Dos resultados obtidos observa-se que a intrusão de água salina ocorre de forma superficial e em profundidade. Contudo, os resultados mostram que a contaminação dos solos e das águas é mais avançada em profundidade do que à superfície. Assim, para além, da dimensão do dique não ser suficiente para garantir a proteção dos solos agrícolas, o nível e a dimensão de área contaminada no BVL mostra-se preocupante do ponto de vista da biodiversidade e agrícola. The “Baixo Vouga Lagunar” (BVL) is located between the mouth of the rivers Vouga and Antua. It is a region of agricultural, economic and ecological high importance and is severely affected by saline intrusion because of its low altitude and of a dense net of interconnected canals with deficient drainage. Unfortunately, both soil and groundwater quality has degraded in the past years because of saline intrusion arising from stronger tides and rising sea level. To minimize these effects a 4km long dyke was built. However, its construction was not finished and, therefore, the region is not protected and continues to degrade because of the saline intrusion. In order to investigate soil and groundwater contamination a geophysical survey consisting in two EM34-3 profiles and two Ground Probing Radar profiles were carried out. In addition, a Dynamic Penetrometer test (DPM) was conducted to help interpret GPR data. Too further evaluate the contamination 9 samples of soil were taken along the previous profiles and chemical and physical properties were calculated, as well as, conductivity measurements of surface water adjacent to the profiles. Results show that surface water and superficial soils are contaminated but this contamination also occurs in groundwater and near surface formations. Furthermore, contamination is more severe at depth. Hence, the present dyke does not provide full shelter to the soils used for agriculture and the contaminated area is large and is a risk from the agriculture and biodiversity points of view. Mestrado em Engenharia Geológica

Orientadores : Ioshiaki Doi, Luiz Otavio Saraiva Ferreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Mestrado

Orientador: Jose Pissolato Filho, Geraldo Peres Caixeta Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Mestrado

Orientador: Jose Pissolato Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Resumo: Alguns dos principais danos causados por descargas atmosféricas são de origem indireta, ou seja, originam-se dos campos eletromagnéticos provenientes deste tipo de fenômeno natural resultando em problemas de compatibilidade eletromagnética ou em desafios para os projetistas de sistemas de proteção de surtos e de blindagens contra este tipo de interferência. Este trabalho trata de um destes efeitos indiretos, tensões induzidas em linhas aéreas por descargas atmosféricas próximas, utilizando-se das mais recentes pesquisas na área de campos eletromagnéticos provenientes deste tipo de fenômeno natural. Através de uma rigorosa formulação matemática do canal da descarga atmosférica, assim como, dos campos eletromagnéticos provenientes dele, no caso de conexão direta com o solo ou com um objeto elevado (torre ou prédio aterrados), e da consideração de diferentes expressões para o cálculo do raio de atração dos objetos elevados, foi possível realizar um estudo comparativo dos efeitos da urbanização nas proximidades de uma linha aérea com relação ao aumento ou diminuição dos níveis de tensões e correntes induzidas quando da ocorrência de descargas atmosféricas próximas. Estes efeitos foram analisados através de simulações computacionais considerando variações em diversos parâmetros associados à urbanização, tais como: quantidade de objetos elevados, altura média dos objetos elevados, modelo de raio de atração e densidade de ocupação ou de urbanização. A partir da pesquisa realizada durante este trabalho e do programa computacional desenvolvido, são propostas metodologias para se avaliar as modificações nos padrões de ocorrência dos níveis de tensões induzidas de origem atmosférica em linhas aéreas localizadas em diferentes cenários de ocupação urbana ou nas proximidades de objetos elevados como, por exemplo, torres de telecomunicações. Abstract: Some of the worst damage caused by lightning is indirect, that is, it is caused by electromagnetic fields radiated from this kind of natural phenomenon resulting in electromagnetic compatibility problems or in challenges for designers of surge protection systems and shields against these interferences. This work considers one of these indirect effects, induced voltages on overhead lines by nearby atmospheric lightning discharges, using some of the most recent research in the area of electromagnetic fields generated by these natural phenomena. Starting from a rigorous mathematical formulation for a lightning channel, as well as for the electromagnetic fields generated by them, for the case of lightning striking the soil directly or an elevated grounded object, it was possible to carry out a comparative study of the urbanization effects close to an overhead line with respect to the increase or decrease of the induced voltages and currents when nearby lightning discharges occur. These effects were analyzed using computational simulations considering variations in some parameters associated with urbanization, such as: number of elevated objects, elevated objects average height, different models for the calculation of attractive radius and occupation or urbanization density. Taking into account the research and the computational program developed in this work, methodologies to evaluate the modifications on the occurrence patterns of lightning induced voltages on overhead lines localized at different urban occupation landscapes or at the vicinity of elevated objects like telecommunication towers, were proposed. Doutorado Energia Elétrica Doutor em Engenharia Elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) This project aims to develop a didactic sequence that contributes to learning the concept of electromagnetic induction from the theme of wind energy. The topic is pertinent since lately there is a very strong incentive for countries to adopt a policy of generating electricity from renewable sources and causing the least amount of environmental impact. Wind energy is an abundant and clean energy source and the number of wind farms in Brazil has been growing, indicating an effort by the country to diversify its energy matrix. The educational product developed sought, based on the strategy of using a text for scientific dissemination, the exhibition of scenes from the film “The Boy Who Discovered the Wind” and a series of electromagnetism experiments, to develop activities that promote social interaction between the students and the teacher. Given the difficulties of students in understanding these concepts related to electromagnetism due to the high level of abstraction, the educational product sought, from the diversification of activities, to improve students' understanding of electromagnetic induction and its application in the generation of electrical energy. Esse projeto tem o objetivo de desenvolver uma sequência didática que contribua para aprendizagem do conceito de indução eletromagnética a partir da temática energia eólica. O tema é pertinente já que ultimamente há um incentivo muito grande que países adotem uma política de geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis e que causem o mínimo de impacto ambiental. A energia eólica é uma fonte de energia abundante e limpa e vem crescendo o número de parques eólicos no Brasil indicando um esforço do país na diversificação da sua matriz energética. O produto educacional desenvolvido procurou, a partir da estratégia do uso de um texto de divulgação cientifica, da exposição de cenas do filme “O Menino Que Descobriu o Vento” e de uma série de experimentos de eletromagnetismo, desenvolver atividades que promovessem uma interação social entre os alunos e o professor. Diante das dificuldades dos alunos de compreender esses conceitos ligados ao eletromagnetismo devido ao alto nível de abstração, o produto educacional procurou, a partir da diversificação das atividades, melhorar a compreensão dos alunos a respeito da indução eletromagnética e sua aplicação na geração de energia elétrica.

A soldagem por fricção é um processo de soldagem no estado sólido e tem como principais mecanismos de união, a difusão e mistura mecânica. O processo apresenta-se como opção por gerar menor tensão residual, menor distorção e formação de trincas. As características do processo permitem também a realização satisfatória de soldagem de materiais dissimilares, com bons resultados em termos de resistência mecânica. Entretanto, a soldagem de materiais dissimilares constitui um desafio, haja vista as diferenças de propriedades existentes entre dois materiais, além da possível formação de compostos intermetálicos. O objetivo deste estudo foi investigar a soldagem de topo por fricção rotativa convencional de alumínio ASTM A6351 T6 e aço SAE 1020. Os experimentos buscaram avaliar os efeitos da geometria inicial de contato e preaquecimento do aço a 300ºC nas estruturas, principalmente na possível formação de compostos intermetálicos e as consequências em termos de resistência mecânica das juntas soldadas. Para atender os objetivos deste trabalho, foi necessário o desenvolvimento de uma máquina de soldagem por fricção convencional, e do dispositivo de preaquecimento por indução. Foram feitos testes preliminares validados por ensaios de tração e ensaios metalográficos das juntas soldadas. Após os testes preliminares, foram produzidos soldas e ensaios de tração, microdureza, metalográficos e difração de raio X, que confirmaram que a utilização de pontas cônicas de alumínio e pontas planas de aço à temperatura ambiente favorecem o desempenho mecânico das soldas; ao passo que a realização de soldagem, utilizando-se pontas cônicas de alumínio, com preaquecimento do aço a 300°C, provoca redução da resistência à tração. Observou-se que nas amostras preaquecidas houve um aumento da camada intermetálica, além de aumentar a presença de trincas e descontinuidades. Verificou-se também que não houve formação de compostos intermetálicos que justificassem a redução substancial dos resultados de ensaio a tração. Friction welding is a solid-state welding process and has as its main joining mechanism, diffusion and mechanical mixing. The process is presented as an option, as it generates less residual stress, less distortion and cracks. The characteristics of the process also allow satisfactory welding of dissimilar materials, with good results in terms of mechanical strength. However, welding dissimilar materials is a challenge, given the differences in properties between two materials, in addition to the possible formation of intermetallic compounds. The objective of this study was to investigate the butt welding by conventional rotary friction of aluminum ASTM A6351 T6 and SAE 1020 steel. The experiments sought to evaluate the effects of the initial contact geometry and preheat of the steel at 300ºC in the structures, mainly in the possible formation of compounds intermetallic and the consequences in terms of mechanical strength of welded joints. To meet the objectives of this work, it was necessary to develop a conventional friction welding machine and an induction preheating device. Preliminary tests were carried out, validated by tensile tests and metallographic tests of welded joints. After preliminary tests, welds and tensile, microhardness, metallographic and X-ray diffraction tests were produced, which confirmed that the use of aluminum conical tips and flat steel tips at room temperature favor the mechanical performance of the welds. While welding, using aluminum conical tips, with steel preheating to 300 ° C, causes a reduction in tensile strength. It was observed that in the preheated samples there was an increase in the intermetallic layer, in addition to increasing the presence of cracks and discontinuities. It was also found that there was no formation of intermetallic compounds that would justify the substantial reduction in the tensile test results.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-09-06T11:31:53Z No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo Henrique Pereira de Melo.pdf: 4123892 bytes, checksum: 1db5181d61fb4bed08b8cc193f8a8a6e (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2022-01-14T12:57:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo Henrique Pereira de Melo.pdf: 4123892 bytes, checksum: 1db5181d61fb4bed08b8cc193f8a8a6e (MD5) Made available in DSpace on 2022-01-14T12:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo Henrique Pereira de Melo.pdf: 4123892 bytes, checksum: 1db5181d61fb4bed08b8cc193f8a8a6e (MD5) Previous issue date: 2021-02-26 In this dissertation we present a proposal of Problematic Teaching, which has as its educational product a Didactic Sequence, which has as object of discussion the study of electromagnetic induction. The development of the conceptual basis of electromagnetic induction occurred from the realization of experimental activities, in which after numerous observations and questions raised about the phenomenon, made it possible to nderstand the union of electricity and magnetism, thus giving rise to electromagnetism. The proposed didactic sequence is composed of five meetings and follows the use of experimentation in the classroom and the three pedagogical moments of Delizoicov and Angotti. In the first four meetings, the students will handle experiments related to electromagnetism, where through the socialization of knowledge, stimulus and incentive, they will move into the process of building knowledge, seeking to explain the phenomena observed. At the end of each meeting the students will participate in an evaluation composed of questions, which must be answered in a descriptive manner and with the use of graphic representations. At the end we will have as an educational product, the didactic sequence and a tutorial for making the experiments, which follow an order of phenomena on electromagnetic induction. Nesta dissertação apresentamos uma proposta de Ensino Problematizador, que possui como produto educacional uma Sequência Didática, que tem como objeto de discussão o estudo da indução eletromagnética. O desenvolvimento da base conceitual da indução eletromagnética se deu a partir da realização de atividades experimentais, e após inúmeras observações e questionamentos levantados sobre o fenômeno, tornou-se possível entender a união da eletricidade e magnetismo, surgindo assim o eletromagnetismo. A sequência didática proposta é composta por cinco encontros e segue o aporte do uso da experimentação em sala de aula e os três momentos pedagógicos de Delizoicov e Angotti. Nos quatros primeiros encontros, os alunos fizeram o manuseio de experimentos relacionados ao eletromagnetismo, onde através da socialização dos saberes, do estímulo e incentivo, passaram para o processo de construção do conhecimento, buscando explicar os fenômenos observados. Ao fim de cada encontro os alunos participaram de uma avaliação composta por questões, que foram respondidas de forma descritiva e com a utilização de representações gráficas. Ao final teremos como produto educacional, a sequência didática e um tutorial para confecção dos experimentos, os quais seguem uma ordem de fenômenos sobre a indução eletromagnética.

Tese de Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2021-12-27T12:06:37Z No. of bitstreams: 1 TM_Inês_Gomes.pdf: 4868935 bytes, checksum: ee5fb86ad946fa1027abe2fd5afe9215 (MD5) Made available in DSpace on 2021-12-27T12:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TM_Inês_Gomes.pdf: 4868935 bytes, checksum: ee5fb86ad946fa1027abe2fd5afe9215 (MD5) Previous issue date: 2021

Submitted by Marcelo Jorge Filho (marcelo.jorge@unesp.br) on 2020-12-09T17:02:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MarceloJorgeFilho_corrigida.pdf: 10263905 bytes, checksum: 919f29a1846bcc8cc55bdc3eaa1f2806 (MD5) Approved for entry into archive by JOÃO PEDRO ALVES CARDOSO (joao.cardoso@sjbv.unesp.br) on 2020-12-09T17:57:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jorgefilho_m_me_sjbv.pdf: 10263905 bytes, checksum: 919f29a1846bcc8cc55bdc3eaa1f2806 (MD5) Made available in DSpace on 2020-12-09T17:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jorgefilho_m_me_sjbv.pdf: 10263905 bytes, checksum: 919f29a1846bcc8cc55bdc3eaa1f2806 (MD5) Previous issue date: 2020-11-12 A coleta de energia a partir de oscilações de estruturas imersas em um fluido em movimento tem recebido muita atenção da comunidade científica nos últimos anos. Particularmente, oscilações resultantes de efeitos não lineares dinamicamente estáveis, induzidos ou não, favorecem essa coleta. Existem inúmeras aplicações para a coleta de energia da oscilação de estruturas aeronáuticas, entre elas, alimentação de sensores e outros dispositivos eletrônicos, em locais de difícil acesso, ou a alimentação de sistemas auxiliares em micro veículos aéreos. A coleta de energia proposta neste trabalho utiliza como transdutor um sistema de indução eletromagnética que pode ser acoplado à estrutura de uma seção aeroelástica típica. O transdutor é composto por bobina e imãs, e foi pensado para implementação em um sistema aeroelástico com um grau de liberdade em torção exposta ao escoamento em altos ângulos de ataque. São apresentados estudos de arquiteturas de transdutores eletromagnéticos do ponto de vista de fluxo eletromagnético, tensão induzida e geração de energia. A partir disso, após seleção da arquitetura de maior geração de energia e sua comprovação experimental, é feito uma análise em que se avalia a possível influência do transdutor no sistema aeroelástico, em que, como exemplo, novas frequências predominantes podem aparecer no sistema. Energy harvesting from oscillations of structures immersed in a fluid in motion has received much attention from the scientific community in recent years. Particularly, oscillations resulting from dynamically stable nonlinear effects, induced or not, favor this collection. There are numerous applications for the collection of energy from the oscillation of aeronautical structures, including the supply of sensors and other electronic devices, in places of difficult access, or the supply of auxiliary systems in aerial micro vehicles. The energy harvesting proposed in this work uses an electromagnetic induction system as a transducer that can be attached to the structure of a typical aeroelastic section. The transducer consists of coils and magnets, and was designed for implementation in an aeroelastic system with a degree of freedom in torsion exposed to flow at high angles of attack. Studies of electromagnetic transducer architectures are presented from the standpoint of electromagnetic flow, induced voltage and power generation. Based on this,after selecting the architecture with the highest power generation and proving it experimentally, an analysis is made in which the possible influence of the transducer in the aeroelastic system is evaluated, in which, as an example, new predominant frequencies may appear in the system.

Submitted by William Hertz Ganzenmuller (w.ganzenmuller@unesp.br) on 2020-12-16T20:08:56Z No. of bitstreams: 1 CONVERSOR DE ENERGIA PARA ESTAÇÃO DE CARREGAMENTO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS PUROS POR MEIO DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA SEM FIO.pdf: 4251400 bytes, checksum: 92ed88dbbda7a1ca63eec533be2847d3 (MD5) Approved for entry into archive by JOÃO PEDRO ALVES CARDOSO (joao.cardoso@sjbv.unesp.br) on 2020-12-18T21:20:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ganzenmüller_wh_me_sjbv.pdf: 4249691 bytes, checksum: 42e1118b8d97e066805710e1f53ff7cf (MD5) Made available in DSpace on 2020-12-18T21:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ganzenmüller_wh_me_sjbv.pdf: 4249691 bytes, checksum: 42e1118b8d97e066805710e1f53ff7cf (MD5) Previous issue date: 2020-11-06 O papel dos veículos com tração elétrica no cenário mundial vem passando por transformações nas últimas décadas, representando uma solução econômica e ambientalmente viável para diversos problemas que atingem o mundo. As condições do restabelecimento para a carga completa nos sistemas de armazenamento dos veículos elétricos afetam a usabilidade e flexibilidade na mobilidade tornando as estações de carregamento essenciais. Por outro lado, a evolução dos sistemas de energia, especialmente na concepção de redes inteligentes de energia, vem fomentando a possibilidade da integração dos sistemas de armazenamento presentes nos VE (Veículos Elétricos) não apenas como carregamentos distribuídos, mas como novas fontes de energia para auxiliar na tarefa da gestão energética por meio da integração provida pelas estações de carregamento. Do ponto de vista do estágio de entrada de interface com a rede elétrica nas estações de carregamento, os desafios operacionais estão relacionados com a melhoria da compatibilidade e flexibilidade, em virtude dos diferentes padrões de conexões físicas. Enquanto os desafios energéticos, estão relacionados com a obtenção de um sistema que apresente rendimento elevado, fator de potência elevado, em conformidade com as normas de limitação de conteúdo harmônico de corrente e, além disso que seja habilitado para operação bidirecional em redes elétricas inteligentes. Neste cenário, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estação de carregamento para veículos com tração elétrica alimentados a bateria (EVSE), considerando a transmissão de energia elétrica com e sem fios, e, operação de forma bidirecional. A EVSE proposta possui características operacionais singulares, considerando três diferentes modos de operação: convencional de carregamento, gerador distribuído ilhado e gerador distribuído conectado. O modo de carregamento permite a transferência de energia sem fio para o veículo elétrico. Os modos de operação como gerador distribuído, envolvem a operação de forma ilhada (não conectado à rede de energia) alimentando uma carga CA e a operação conectada à rede provendo a injeção controlada de potência ativa e reativa. Por fim, com o objetivo de validar as análises teóricas, metodologias de projeto e demonstrar a operação da EVSE proposta, nos três diferentes modos de operação, são apresentados resultados de simulações computacionais desenvolvidas em ambiente PSIM. The role of vehicles with electric traction on the world stage has been undergoing transformations in recent decades, representing an economically and environmentally viable solution to several problems that affect the world. The conditions for reestablishing the full charge in the vehicle's storage systems affect the usability and flexibility in mobility making the charging stations essential. On the other hand, the evolution of energy systems, especially in the design of intelligent energy networks, has been promoting the possibility of integrating the storage systems present in EVs (Electric Vehicle) not only as distributed loads, but as new sources of energy to assist in the task of energy management through integration provided by charging stations. From the point of view of the electric network interface with the charging stations' entry stage, the operational challenges are related to improving compatibility and flexibility, due to the different standards of physical connections. While the energy challenges, are related to obtaining a system that presents high efficiency, high power factor, compliance with current harmonic content limitation standards and enabled for bidirectional operation in smart grids. In this scenario, this work presents the development of a charging station for vehicles with battery powered electric traction (EVSE), considering the transmission of electric energy with and without wires, and operation in a bidirectional way. The proposed EVSE has unique operational characteristics, considering three different modes of operation: conventional charging, isolated distributed generator and connected distributed generator. The charging mode allows wireless energy transfer to the electric vehicle. The modes of operation as a distributed generator, involve the operation in an isolated manner (not connected to the power grid) feeding an AC load and the operation connected to the grid providing the controlled injection of active and reactive power. Finally, in order to validate the theoretical analysis, design methodologies and demonstrating the proposed EVSE operation, in the three different modes of operation, results of computer simulations developed in the PSIM environment are presented.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O uso de energia elétrica está presente em inúmeras atividades de nosso cotidiano. Grande parte dessas atividades exige certa mobilidade. Mas o uso de cabos na transmissão de energia elétrica limita essas atividades. Temos hoje uma série de dispositivos ou equipamentos elétricos autônomos que apesar da portabilidade destes dispositivos, sua mobilidade é condicionada a reposição de carga. Também na medicina, diversos implantes internos que necessitam de pequenas baterias, necessitando de substituição periódica, através de procedimentos cirúrgicos que poderiam ser evitados se fosse possível a recarga. Estas limitações impulsionam o desenvolvimento da tecnologia de transmissão de energia sem fios. Portanto este trabalho tem por objetivo a modelagem matemática de um sistema de transmissão de energia sem fios com múltiplos receptores e investigar numérica e experimentalmente a eficiência desse sistema. Para isso são investigados teoricamente a influência da variação dos parâmetros físicos do projeto, tais como o número de espiras e o tipo de bobina do sistema emissor/receptores, posicionamento relativo entre o emissor e receptores além da distância de separação. São apresentados resultados experimentais com as bobinas e o protótipo construído, para diversas configurações de receptores, a fim de demonstrar a validade do modelo desenvolvido os pontos de máxima transferência de potência (MPT), de acordo com a análise numérica. The use of electric energy is present in countless activities of our daily life. Most of these activities require some mobility. But the use of cables in the transmission of electricity limits these activities. Today, we have a series of autonomous electrical devices or equipment that, despite the portability of these devices, their mobility is subject to load replacement. Also, in medicine, several internal implants that require small batteries, requiring periodic replacement, through surgical procedures that could be avoided if it was possible to recharge. These limitations drive the development of wireless energy transmission technology. Therefore, this work aims at the mathematical modeling of a wireless energy transmission system with multiple receivers and to investigate numerically and experimentally the efficiency of this system. For this purpose, the influence of the variation of the physical parameters of the project is theoretically investigated, such as the number of turns and the type of coil of the emitter / receiver’s system, relative positioning between the emitter and receivers beyond the separation distance. Experimental results are presented with the coils and the prototype built, for several configurations of receivers, in order to demonstrate the validity of the developed model the points of maximum power transfer (MPT), according to the numerical analysis. Tese (Doutorado) 2022-10-01

O excesso de sais solúveis na solução do solo (salinidade) ou o domínio do sódio no complexo de troca (sodicidade) são fenómenos que levam à degradação das funções do solo. É essencial monitorizar as áreas de risco de forma a prevenir ou mitigar os processos de salinização e os seus efeitos negativos. Os métodos de indução eletromagnética (EMI), aliados a algoritmos de inversão, têm sido usados para analisar o solo em profundidade, de forma não invasiva, medido a condutividade elétrica do solo (σ) a partir da sua superfície e permitindo medições de grandes áreas de forma eficiente e representativa. Neste trabalho analisaram-se quatro casos de estudo na Lezíria Grande de Vila Franca de Xira. Foram colhidas amostras de solo até uma profundidade de 135 cm para determinação laboratorial da condutividade elétrica do extrato de saturação (ECe), da percentagem de sódio de troca (ESP) e da razão de adsorção de sódio (SAR). Simultaneamente foram feitas medições de σ com um sensor EMI (EM38). Obteve-se boa correlação entre σ e ECe, SAR e ESP e foi possível classificar corretamente o solo quanto à salinidade e sodicidade em 88.6% das amostras., Revista de Ciências Agrárias, vol. 43 n.º 2 (2020)

Esta tese apresenta estudos acerca de conversores CC-CC bidirecionais não isolados com elevada taxa de conversão estática – superior a cinco vezes. São propostas duas novas topologias bidirecionais, baseadas nos conversores SEPIC Modificado e Ćuk com indutor chaveado, as quais utilizam apenas três interruptores controlados. Além disso, propõem-se snubbers passivos de corrente, os quais são aplicados às topologias para obtenção de comutação suave ZCS, descrevendo o funcionamento e o benefício que estes circuitos trazem à operação de cada topologia. Mostram-se os resultados experimentais dos conversores bidirecionais, operando com potência de 500 W e 300/250 W, respectivamente, ganho estático de 6,25 e frequência de comutação igual a 30kHz e 60kHz. Obteve-se com a aplicação dos snubbers, entrada em condução ZCS em todos os interruptores e a maioria dos bloqueios nas duas topologias, minimizando o problema de recuperação reversa dos diodos intrínsecos dos interruptores, permitindo o emprego de interruptores de qualquer tecnologia, além de aumentar o rendimento dos conversores. Processando potência de 500 W, alcançou-se 95,2% e 95,6% de rendimento para o conversor proposto derivado do SEPIC Modificado nos modos elevador e abaixador, respectivamente. Com potência igual a 250 W – que se refere aos mesmos esforços de corrente considerando as especificações de projetos utilizadas nos dois conversores – chegou-se a 95,7% e 94,8% de rendimento para o conversor derivado do Ćuk, nos modos elevador e abaixador, na sequência, ambos com frequência de comutação igual a 30kHz. This thesis presents studies about non-isolated bidirectional DC-DC converters with a high static conversion rate – over five times. Two new bidirectional topologies are proposed, based on the SEPIC Modified and Ćuk with switched inductor converters, which only use three controlled switches. In addition, passive current snubbers are proposed, which are applied to the topologies to achieve zero-current-switching (ZCS), describing the operation and the benefit that circuits bring to the operation of each topology. The experimental results of the bidirectional converters are shown operating with a power of 500 W and 300/250 W, respectively, static gain of 6.25 times and switching frequency equal to 30 kHz and 60 kHz. The use of snubbers allowed zerocurrent-switching turn-on in all switches and mostly turn-off in both topologies, minimizing the reverse recovery effects of the intrinsic diodes switches, allowing the use of switches of any technology, in addition to increasing the converters efficiency. Processing 500 W power, 95.2% and 95.6% efficiency were achieved for the proposed converter derived from the Modified SEPIC in the step-up and step-down modes, respectively. With power equal to 250 W – which refers to the same current efforts considering the design specifications used in the both converters – 95.7% and 94.8% efficiency for the Ćuk-derived converter, in the step-up and step-down modes, respectively, both with a switching frequency equal to 30kHz.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2020. Devido à infinidade de conversores cc-cc não isolados de alto ganho propostos na literatura, torna-se importante revisá-los e classificá-los de maneira abrangente, bem como derivar métodos para generalizar o uso das técnicas de elevação de ganho comumente empregadas. Motivado por essa necessidade, este trabalho não apenas propõe uma nova família de conversores cc-cc de alto ganho, mas uma metodologia generalizada para derivá-los a partir de qualquer topologia cc-cc clássica, aplicando indutores acoplados e células multiplicadoras de tensão. Para ilustrar a metodologia, são desenvolvidos e analisados conversores cc-cc de alto ganho com base nas topologias básicas (Buck, Boost e Buck-Boost). Esses conversores são comparados em termos de ganho de tensão, volume do indutor acoplado, esforços de tensão, fator de estresse dos dispositivos semicondutores e regulação da potência de saída. A fim de projetar conversores de elevado rendimento e alta densidade de potência, propõe-se a operação dessas estruturas em modo quase-ressonante, viabilizando características de comutação suave em todos os dispositivos semicondutores. Além disso, os modelos de pequenos sinais dos conversores derivados pela metodologia proposta são obtidos de forma generalizada e simplificada, chegando-se a funções de transferência relativamente compactas, o que facilita o projeto das malhas de controle necessárias em aplicações específicas. Por fim, um estudo de caso da aplicação dos conversores propostos a sistemas fotovoltaicos integrados a edifícios é apresentado, permitindo o emprego de todos os conceitos desenvolvidos ao longo do trabalho. Abstract: Due to the plethora of non-isolated high step-up dc-dc converters proposed in the literature, it has become important to comprehensively review and classify them, as well as to find methods to generalize the usage of the commonly employed voltage boost techniques. Motivated by this necessity, this paper proposes a generalized methodology to create high step-up dc-dc converters based on any classical dc-dc topology by applying a coupled inductor and voltage multiplier cells. To illustrate the methodology, high step-up converters based on the basic dc-dc topologies (Buck, Boost, and Buck-Boost) are developed and analyzed. The converters are compared in terms of voltage gain, coupled inductor volume, voltage stresses, semiconductor component stress factor, and output power regulation. In order to design high efficiency, high density power converters, it is proposed the operation in quasi-resonant mode, making feasible soft-switching features in all the semiconductor devices. In addition, the small-signal models of derived converters by the proposed methodology are obtained in a generalized, simplified way, reaching transfer functions relatively compacts, which facilitates the project of the control loops needed in specific applications. Finally, a case study of the applications of proposed converters to building integrated photovoltaic systems is presented, enabling the usage of all the concepts developed throughout the work.

O estudo de detecção de estruturas e manifestações patológicas por meio de técnicas minimamente invasivas tem crescido no setor da construção civil. Entre as técnicas estão a de mensuração da resistividade do concreto, ultrassom, pacometria, entre outros. Neste artigo, com a intenção de detectar a armadura no inteiro de estruturas de argamassa armada, um ensaio não destrutivo (END), utilizando termografia, foi realizado em corpos de prova idealizados moldados em laboratório. Através de um estresse térmico, gerado por um equipamento de indução eletromagnética, foi fornecido energia para a barra de aço no inteiro dos corpos de prova, que por condução, transferiu energia para a superfície. O aquecimento por indução foi aplicado durante 150s em cada corpo de prova e o gradiente térmico médio aferido na superfície, logo acima da barra metálica, foi de 5ºC. O aço no interior dos corpos de provas fabricados com cimentos CP V-ARI e CP IV foram detectados em 19s e 23s, respectivamente.O potencial da termografia na detecção do aço em estruturas de argamassa armada/ The potential of thermography to detect steel in reinforced mortar structures

É crescente no mercado da construção civil o estudo de estruturas e manifestações patológicas de modo minimamente invasivo. Estes estudos visam aferir a dureza superficial de estruturas, resistividade do concreto, entre outros. Com o intuito de detectar possíveis manifestações patológicas no aço presente em estruturas de concreto armado, será analisado através de um ensaio não destrutível (END), utilizando uma câmera termal, o posicionamento da estrutura de aço carbono no interior de vinte e quatro corpos de prova. Através de um stress térmico, gerado por equipamento de indução eletromagnética, foi fornecido energia ao vergalhão metálico que por condução transferirá calor para a superfície dos corpos de prova de concreto, a partir de seu interior. Após 22, 23, 19 e 31 segundos foi possível detectar a posição a barra de aço dentro dos copos de prova moldados com Cimento Portland II, Cimento Portland IV, Cimento Portland V (ARI) e Cimento Portland B (BRANCO), respectivamente. Os testes duraram 150 segundo cada e foi registrado uma variação térmica superficial nos corpos de prova de aproximadamente 5ºC no local onde estavam posicionados os elementos metálicos. Finalizado o ensaio dos corpos de prova moldados com vários tipos de cimento foi escolhido um dos aglomerantes e moldados mais 20 corpos de prova. Esses novos corpos de prova foram submetidos a um ensaio de corrosão induzida acelerada através da imposição de uma corrente elétrica constante e inspecionados utilizando a termografia ativa. A corrosão nas barras de aço foram detectadas com sucesso nos termogramas e o ensaio de corrosão de armaduras induzida teve resultados semelhantes a outros trabalhos. The study of structures and pathological manifestations in a minimally invasive way is increasing in the construction industry. These studies aim to mensure the surface hardness of structures, the resistivity of concrete, among other. In order to detect possible pathology in the steel present in reinforced structures, a non-destructive test (NDT) using a thermal camera will analyze the position of carbon steel structure inside a small idealized reinforced concrete specimens molded in loco. Through a thermal stress, generated by a induction electromagnetic equipment, power will be supplied to the metal rebar, which by conduction, will transfer heat to the concrete specimens surface from inside. After 22, 23, 19 e 31 seconds, it was possible to detect the steel bar inside the specimens made with brazilian cement called Cimento Portland II, Cimento Portland IV, Cimento Portland V (ARI) e Cimento Portland B (BRANCO), respectively. The induction heating was apply during 150 seconds in each specimen and was recorded a termal variation about 5ºC on surface where the metallic elements were positioned. After the test of the specimens molded with various types of cement, one of the binders was selected and another 20 specimens were molded. These new specimens were subjected to an accelerated induced corrosion test and inspected using active thermography. Reinforcement corrosion were successfully detected in the thermograms and the induced armor corrosion test had similar results to other papers.

A presente dissertação foi realizada durante um estágio decorrido na empresa Crisal-Libbey Portugal, ao abrigo do programa de estágios Galp XXI, com o intuito de melhorar a e ciência energética de processos industriais utilizados na empresa. Em concreto, neste trabalho estuda-se a aplicação da tecnologia de indução eletromagnética para realizar o pré-aquecimento de moldes de aço inoxidável, substituindo o sistema atual de fornos a gás natural. De forma a prever o comportamento da aplicação desta tecnologia, construíram-se três modelos computacionais, de maneira a simular o comportamento eletromagnético e térmico do sistema. Após a realização do dimensionamento do equipamento para os casos extremos, realizou-se uma análise de dados estatísticos para identi car o caso mais recorrente e concluir-se acerca do desempenho energético, ambiental, económico e operacional desta medida, quando aplicada a esta empresa em concreto. Prevê-se que a aplicação desta tecnologia reduzirá o consumo energético do processo em 20 vezes, com emissões globais de CO2 56 vezes inferiores, mitigando também o impacto ambiental do processo. This report was written while attending the trainee program Galp XXI, which took place at Crisal-Libbey Portugal. The main goal of this trainee program is to enhance the energy e ciency of the host institution industrial processes. The technology studied on this paper is the use of induction heating for the process of mould pre-heating, replacing the existing natural gas ovens. To predict how the application of this technology would a ect the industrial process, three computational models where built with the purpose of simulating the electromagnetic and thermal behaviour of the system. With the equipment set for the best and worst case scenarios, a statistic data analysis was conducted to establish the most frequent case and draw any conclusions about environmental, economic, operational and energy performances, of the actual use of this technology on the company's manufacturing process. It is predicted that the application of induction heating on this process will reduce 20 times the energy consumption and lower the global CO2 emissions 56 times, easing the environmental impact of the process. Mestrado em Engenharia Mecânica

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo dessa dissertação é apresentar a educadores de escolas da rede pública e particular alternativas para a produção de equipamentos para laboratório de indução eletromagnética de custo reduzido e com qualidade comparável aos equipamentos disponíveis no mercado, além de apresentar uma metodologia para aproveitar esse material. O docente é desafiado a mudar do método tradicional, mecanizado, para um formato onde o aluno é levado a interagir com os equipamentos de laboratório, levantar hipóteses para fenômenos observados, discutir essas hipóteses com colegas e apresentar resultados. Apresentamos um planejamento com atividades de Ensino por Investigação, transferindo o foco da aprendizagem para o aluno e possibilitando a sua participação ativa no processo de aquisição do conhecimento. Docentes e discentes dialogam e constroem o conhecimento a partir dessa interação. O produto dessa dissertação inclui um passo-a-passo para construção de uma Mini-bobina de Tesla, uma bobina com quatro mil espiras ligada a diodos LED, um tubo de Foucault e uma bobina chata, além de propor experimentos para utilizar esses equipamentos. Utilizamos a metodologia POE (prever, observar, explicar) na atividade com a Mini-bobina de Tesla e atividades voltadas ao Ensino por Investigação para os demais experimentos. Ao aplicar o produto nas escolas onde o autor trabalha foi possível perceber que os resultados foram positivos, com aumento do interesse dos alunos, melhora na relação com o docente e facilidade para formalizar os conceitos nas aulas teóricas. The objective of this dissertation is to present educators at schools in the public and private sectors alternatives to produce low-cost electromagnetic induction laboratory equipment with comparable quality to the equipment available in the market, as well as presenting a methodology to take advantage of this material. The teacher is challenged to change from the mechanized traditional method to a format where the student is led to interact with the equipment of the laboratory, to formulate hypotheses about the observed phenomena, to discuss these hypotheses with colleagues and to present results. We present a planning with activities of inquirybased science education, transferring the focus of the learning to the student and enabling their active participation in the process of learning. Teachers and students dialogue and build knowledge from this interaction. The product of this dissertation includes a step-by-step construction of a Tesla Mini-coil, a coil with four thousand wire loops connected to LEDs, a Foucault tube and a flat coil, and propose experiments to use such equipment. We used the POE methodology (predict, observe, explain) in the activity with the Tesla Mini-coil and activities focused on investigation for the other experiments. When applying the product in the schools where the author works, it was possible to perceive that the results were positive, with an increase in student interest, improvement in the relation with the teacher and ease of formalizing the concepts in the theoretical classes.

Submitted by Cláudia de Fátima Moura (claudiaf@ucb.br) on 2019-10-21T19:37:04Z No. of bitstreams: 1 JúlioCésardaSilvaBarbosaTCCGraduacao2018.pdf: 1699972 bytes, checksum: 0d34ee275b30b9d86e6beb33a3af4d4c (MD5) Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2019-10-29T14:50:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JúlioCésardaSilvaBarbosaTCCGraduacao2018.pdf: 1699972 bytes, checksum: 0d34ee275b30b9d86e6beb33a3af4d4c (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-29T14:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JúlioCésardaSilvaBarbosaTCCGraduacao2018.pdf: 1699972 bytes, checksum: 0d34ee275b30b9d86e6beb33a3af4d4c (MD5) Previous issue date: 2018-06-15 O presente trabalho estuda parte dos conceitos teóricos e físicos da transmissão de energia elétrica sem o uso de fios condutores (transmissão pelo ar), utilizando um conceito base bastante antigo, a indução eletromagnética. Na qual, associando um equipamento magnetizado corretamente, o mesmo forneça energia suficiente a outro equipamento que esteja em ressonância magnética de seus materiais. O trabalho conta com a construção de um modelo protótipo de um carregador de bateria dos aparelhos Smartphones, em caráter ilustrativo, para auxiliar no entendimento do fenômeno de transferência de energia sem fio. Tecnologia aperfeiçoada por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) que teve seus resultados publicados no ano de 2007, e possibilitou um avanço significativo no seguimento “Witricity” (União das palavras "wireless" / sem fios, e "electricity" / eletricidade). The present work studies part of the theoretical and physical concepts of the transmission of electric energy without the use of conductive wires (airborne transmission) using a very old basic concept, the electromagnetic induction. In which, by associating a properly magnetized equipment, it provides enough energy to other equipment that is magnetic resonance of its materials. The work relies on the construction of a prototype model of a battery charger for smartphones, for illustrative purposes, to aid in understanding the phenomenon of wireless energy transfer. Technology improved by researchers at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) who had its results published in the year 2007, and made possible a significant advance in the follow-up "Witricity".

This paper presents the results of the geophysical survey to mapping a section of the “Lapa do sono” cave, situated in Serra da Arrábida (Sesimbra), which is known to have had funerary occupation in the old Neolithic Age. Nowadays this cave finds itself widely obstructed by sediments, whose extension we intent know. Two technics frequently used in the subsurface prospection in an archaeologic environment were chosen, the Ground Penetrating Radar (GPR) and the low-frequency electromagnetic induction (EM). Due to the difficult terrain circulation state, which cannot be improved due the restrictions imposed by the nature protection defence, the data acquisition was made according an unusual paradigm. The methodology followed had based on an exhaustive analysis about a limited number of modelling profiles, using a distinct 2D processing methods. The results allow to outline the sector A of the cave inserted in a karst environment, widely fragmented, mainly on the cavity coverage areas. Evidences of other minor cavities adjacent to the main cave have also been collected; these cavities may be connected to the grotto through minor galleries filled with sediments. The interpretation of the results allowed the evaluation of the sediments thickness accumulated on the grotto surrounding’s, under the sampled profiles., Neste trabalho apresentam-se os resultados da aplicação da geofísica ao mapeamento de uma secção da Lapa do Sono - Serra da Arrábida (Sesimbra), que se sabe ter tido ocupação funerária na época do Neolítico antigo e atualmente se apresenta extremamente obstruída por sedimentos. Foram escolhidas duas técnicas frequentemente utilizadas na prospecção da subsuperfície em ambiente arqueológico, o Georradar (GPR) e a Indução Eletromagnética de baixa frequência (EM). O difícil estado do terreno e os condicionalismos colocados em defesa da proteção da natureza impuseram um programa de aquisição de dados segundo um paradigma um pouco diferente do habitual. A metodologia seguida para a obtenção de resultados teve que se basear numa análise exaustiva sobre um limitado número de perfis modelados, utilizando distintas sistemáticas de processamento 2D, implementadas para despistar os principais fatores de erro. Os resultados permitem delinear a gruta principal inserida num meio cársico, extensamente fragmentado, principalmente nas áreas de cobertura da cavidade. Também se recolheram indícios de outras cavidades menores contiguas à gruta principal que podem estar a ela ligadas através de galerias menores preenchidas por sedimentos. A partir da interpretação dos resultados foi feita a avaliação da espessura de sedimentos acumuladas na periferia da gruta, sob os perfis amostrados.

Não recebi financiamento The experiment proposal aims to demonstrate Faraday's law of electromagnetic induction using a personal computer, a smartphone and low cost materials. It is expected that students recognize from a quantitative point of view, that varying the magnetic flux through a coil, leads to the generation of an induced electromotive force (emf). The detection of the emf is made using the computer's sound card and the free software Audacity. Concomitantly, measurements of the magnetic field as a function of time is made with the smartphone and the Physics Toolbox Sensor Suite (PTSS) app. The smartphone's data allows to determine the magnetic field flux's time dynamics in the coil. Such variation is associated with the emf obtained with the computer. Using a electronic spreadsheet to analyse the experimental data, students should be able to recognize the linear relationship between these two physical quantities. A proposta experimental tem como objetivo demonstrar a Lei de Faraday da indução eletromagnética fazendo uso de um computador, um smartphone e materiais de baixo custo e fácil aquisição. Espera-se que os estudantes reconheçam do ponto de vista quantitativo que, variando o fluxo magnético através de uma bobina, uma força eletromotriz induzida (fem) é gerada na mesma. A detecção da fem é feita usando a entrada de microfone do computador e o software livre Audacity. Concomitantemente, as medidas do campo magnético em função do tempo são feitas com o smartphone através do aplicativo Physics Toolbox Sensor Suite (PTSS). Os dados obtidos com o smartphone permitem a determinação da variação do fluxo do campo magnético, na espira, em função do tempo. Tal variação é, então, associada àquela fem obtida com o computador. Utilizando uma planilha eletrônica para a análise dos dados experimentais, este experimento deve levar os estudantes a reconhecer a relação linear existente entre essas duas grandezas físicas.

Acompanha: Produto educacional: Sequência didática para o conteúdo de indução eletromagnética Neste trabalho, foi organizada a aplicação de uma sequência didática sobre indução eletromagnética, baseada na atividade experimental por meio da abordagem investigativa, com uma turma do 3º ano do Ensino Médio de uma escola Pública Estadual da cidade de Assis Chateaubriand/PR. O tema abordado foi obtido por meio de uma pesquisa com os professores de Física da região, ao passo que as atividades propostas foram analisadas e definidas entre o autor da pesquisa e seus orientadores. Foi constatado que os alunos traziam um conhecimento bem superficial sobre o tema abordado, necessitando elevar seus conhecimentos a fim de obter um domínio científico maior. Os dados analisados mostram que tal domínio foi alcançado com a aplicação da sequência didática elaborada. In this work the application of a didactic sequence on electromagnetic induction, based on the experimental activity was studied by means of the investigative approach with a class of the 3rd year of the High School of a State Public School of the city of Assis Chateaubriand / PR. The topic was obtained through a research done with the physics teachers of the region, while the proposed activities were analyzed and defined between the author and his advisers. It was found out that the students had a very superficial knowledge about the subject, needing to raise their knowledge in order to obtain a larger scientific domain. The data analyzed show that such domain was reached with the application of the didactic sequence elaborated.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2018. Estudamos sincronização, criticalidade e teoria da informação no campo da neurociência computacional. Estudamos sincronização no modelo de neurônio KTz logístico, um modelo computacionalmente eficiente e capaz de apresentar um grande número de comportamentos neuronais. Estamos particularmente interessados no fenômeno de sincronização antecipada, e para isso utilizamos duas configurações distintas de neurônios emissor-receptor, uma com sinapse elétrica e outra com sinapse química. Em ambas as configurações modificamos a força de acoplamento para obter e explicar o surgimento de sincronização antecipada em diferentes comportamentos neuronais (incluindo bursts). Também estudamos os efeitos de indução eletromagnética em um modelo neuronal baseado em mapa. Estudamos populações neuronais do modelo KTz logístico e avaliamos a causalidade e eficiência no processamento de informação com uso de entropia e informação mútua. Para o estudo de criticalidade utilizamos um modelo biologicamente inspirado do córtex visual primário de mamíferos. Estudamos as leis de potência das distribuições do tamanho e duração das avalanches. Isso foi feito com uso de relações de lei de escala e colapso das avalanches. Os resultados demonstram a eficiência dos diferentes métodos para melhorar o entendimento de diferentes comportamentos de sistemas neuronais. Abstract : We studied synchronization, criticality and information theory in the field of computational neuroscience. We studied synchronization in the logistic KTz neuron model, a computationally efficient model capable of presenting a large number of neuronal behaviors. We are particularly interested in the phenomenon of early synchronization, and for this we use two distinct configurations of sender-receiver neurons, one with electrical synapse and the other with chemical synapse. In both configurations we modify the coupling force to obtain and explain the emergence of anticipated synchronization in different neuronal behaviors (including bursts). We also studied the effects of electromagnetic induction on a map model based neuron. We studied neuronal populations of the logistic KTz model and evaluated causality and efficiency in information processing using entropy and mutual information. For the criticality study we used a biologically inspired model of the primary visual cortex of mammals. We study the power laws of distributions of avalanche size and duration. This was done using scaling law relationships and avalanche collapse. The results demonstrate the efficiency of different methods to improve the understanding of different behaviors of neuronal systems.

Orientador: Luís Eduardo Evangelista de Araujo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Nesta tese, desenvolvemos um esquema de clonagem óptica de imagem baseado no efeito de absorção induzida eletromagneticamente (EIA, do inglês "Electromagnetically Induced Transparency"). Apresentamos um modelo teórico para o caso de um feixe espacialmente coerente que prevê uma transferência eficiente da imagem de um feixe forte de acoplamento para um feixe de prova fraco, sem a difração usual. Nós estudamos essa transferência de imagem em uma nuvem quente de átomos de rubídio-87 em uma configuração N de 4 níveis degenerados. Os dois feixes têm a mesma frequência óptica, mas são polarizados ortogonalmente. Mostramos em nossas simulações que a imagem clonada tem uma resolução melhorada por um fator de '2' quando ambos os feixes estão em ressonancia. Também é demonstrado que a introdução de uma pequena dessintonia de 0,5 MHz do feixe de acoplamento aumenta a resolução da imagem clonada em um fator de '3'. Nós também mostramos experimentalmente que a imagem transferida para o feixe de prova não demonstra a difração usual no plano de observação. A semelhança estrutural entre a imagem original e a imagem clonada foi calculada em 96,7%. A clonagem de imagens para um feixe espacialmente coerente é estudada experimentalmente em função da potência dos feixes de acoplamento e feixe de prova e também em função da dessintonia do feixe de acoplamento. Clonagem óptica de imagem por EIA é baseada na absorção seletiva de posição do feixe de prova com índice de refração tendo uma participação pequena. Uma comparação com outros esquemas de clonagem óptica estudados na literatura que usam luz totalmente coerente mostra que nosso esquema tem uma performance similar. A seguir, estudamos experimentalmente a transferência de uma imagem de um feixe de acoplamento parcialmente coerente espacialmente para um feixe de prova coerente. A semelhança das imagens clonadas com a imagem original varia de 81% - 98,3% para diferentes casos de grau de coerência com 81% de semelhança para o caso de feixe de acoplamento quase incoerente (|'gama'| = 0,11) e 98,3% de semelhança para o caso de feixe quase coerente (|'gama'| = 0,90). Imagem clonada com difração mínima foi obtida mesmo para o feixe incoerente usando EIA. Mostramos que a imagem transferida tem uma resolução melhor do que a imagem do feixe de acoplamento, no plano de observação, para diferentes valores do grau de coerência espacial propagando-se no espaço livre Abstract: In this thesis, we have developed an optical image cloning scheme, based on the effect of Electromagnetically Induced Absorption (EIA). We present a theoretical model for the case of fully spatially coherent beam that predicts an efficient transfer of the image from a strong coupling beam onto a weak probe beam beyond the usual diffraction. We study this transfer of image in a warm cloud of rubidium-87 atoms in a degenerate 4-level N configuration. The two beams have the same frequency but they are orthogonally polarised. We show in our simulations that the cloned image has a resolution improved by a factor of '2' when both the coupling and the probe beams are at resonance. It is also demonstrated that introducing a small coupling beam detuning of 0.5 MHz, increases the resolution of the cloned probe image by a factor of '3'. We also experimentally showed that the transferred image is beyond the usual diffraction at the observation plane. The similarity between the original mask image and the cloned image was calculated to be 96.7%. Image cloning for a fully spatially coherent beam is experimentally studied as a function of power of the coupling and probe beams and also as a function of detuning of the coupling beam. Optical image cloning through EIA is based on position-selective absorption of the probe beam with refractive index playing a small role. A comparison with other optical cloning schemes studied in literature that use fully coherent light shows that our scheme has a similar performance. Later, we experimentally study, the transfer of a spatially partially coherent coupling beam image onto a fully coherent probe beam. The similarity of the cloned images with the original mask image ranges from 81% - 98.3% for different cases of degree of coherence with 81% similarity for the case of nearly incoherent coupling beam (|'gama'|=0.11) and 98.3% similarity for the case of almost fully coherent beam (|'gama'|=0.90). Cloned image with minimal diffraction was obtained even for the incoherent beam using EIA. We show that the transferred image has a better resolution than the coupling beam image, at the observation plane, for different values of degree of spatial coherence propagating in free space Doutorado Física Doutora em Ciências CNPQ 190130/2013-0

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A têmpera e o revenimento, empregados em hastes para perfuração, atribuem uma durabilidade média cinco vezes maior do que em hastes não tratadas. Este trabalho estuda o tratamento térmico de têmpera e revenimento em hastes trefiladas e hastes laminadas de aço SAE4130 nacionais, por indução eletromagnética em baixa e/ou em alta frequência, comparando microestrutura e dureza finais com haste comercial internacional de alto desempenho. A caracterização das hastes foi realizada por meio de técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, além de ensaios de dureza. A haste nacional trefilada alcançou resultados similares aos encontrados na haste comercial, após os tratamentos térmicos em baixa e alta frequência. Grãos de ferrita poligonal nuclearam na camada superficial dos dentes da rosca externa, semelhantes aos observados na haste comercial, porém em menor fração volumétrica e tamanho. As durezas obtidas nos dentes do perfil de rosca externa atingiram o valor de 52HRc, como na haste comercial, enquanto os vales atingiram valores de 35HRc. Esses resultados mostraram que a haste nacional de aço SAE4130, tratada por indução em alta frequência, é capaz de substituir a haste comercial importada apresentando boas propriedades mecânicas. Quenching and tempering drill rods increase their durability five times when compared to untreated drill rods. This work studies low and/or high frequency electromagnetic induction heat treatment of both drawn and laminated SAE4130 steel rods, made in Brazil, comparing microstructure and hardness with a high performance international commercial drill rod. The characterization of these rods was performed by optical microscopy and scanning electron microscopy, as well as hardness tests. The drawn drill rod, after the thermal treatments at low and high frequency, achieved results like those found in the commercial drill rod. Grains of polygonal ferrite nucleated in the superficial layer of the teeth of the pin thread, similar to what was observed in the commercial drill rod, but with smaller volume fraction and size. The hardness obtained in the teeth of the pin thread reached 52HRc as in the commercial drill rod, and 35HRc in the valleys. These results showed that the high frequency induction treated SAE4130 rod can replace the imported commercial rod, exhibiting good mechanical properties.

This work presents a load emulator coupled to an electromagnetic brake that enables the simulation of the main mechanical loads used by the industry. Allowing to evaluate the performance of motors of up to 10cv in applications with constant loads types, linear, parabolic and hyperbolic. The Mechanical Load Emulator consists of a dynamic information and graphing system, controlled by a user-friendly parameterized interface, executed on two platforms (Raspberry Pir II and Arduinor Uno), which during the motor tests coordinates the acquisition and display of data such as voltage, current, power, speed, temperature and torque. Este trabalho apresenta um emulador de carga acoplado a um freio eletromagnético que possibilita a simulação das principais cargas mecânicas utilizadas pela indústria. Permitindo avaliar o desempenho de motores de até 10cv em aplicações com tipos cargas constante, linear, parabólica e hiperbólica. O Emulador de Cargas Mecânicas é composto por um sistema de informações e gráficos dinâmicos, controlado por uma amigável interface parametrizada, executada em duas plataformas (Raspberry Pir II e Arduinor Uno), que, durante os ensaios de motor, coordena a aquisição e exibição de dados como: tensão, corrente, potência, velocidade, temperatura e conjugado.

Agradecimentos: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); The World Academy of Sciences (TWAS); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Abstract: We investigate, both theoretically and experimentally, optical image cloning via electromagnetic induced absorption (EIA). We demonstrate the transfer of small 2D real images imprinted onto a strong coupling beam to a weak probe beam in a Rb vapor cell. We show through EIA that the coupling beam's image is cloned beyond the usual diffraction, with a potential improvement in spatial resolution of the cloned image by a factor of three in comparison to that of the original coupling beam. Optical cloning through EIA is based on position selective nonlinear absorption, and it does not rely on spatial modulation of the refractive index FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um goniômetro de enlace indutivo para medição de ângulos articulares. O goniômetro tem por objetivo medições de ângulos até 360° e a possibilidade de medição em articulações com mais de um grau de liberdade. Para isto utiliza como base o trabalho de Laskoski (2010) e os sistemas de navegação aeronáuticas. O experimento realizado por Laskoski (2010) efetua medições até 180° as bobinas precisam estar alinhadas. Os sistemas utilizados em navegações aeronáuticas utilizam a bússola eletrônica e o automatic direction finder, estes sistemas trabalham com grandezas na ordem de quilômetros. Este experimento visa adaptar os sistemas de navegação utilizando o campo magnético para poder efetuar medições de ângulo em pequenas distâncias. Os testes foram satisfatórios comparando os erros encontrados com os resultados dos experimentos de Laskoski (2010) e Carbonaro et al. (2014). O erro máximo em uma distância de 7,5 cm é de 10,6°e o desalinhamento entre a bobinas de +20° e -20° gera um erro de no máximo 1,71°. This dissertation describes the development of an inductive goniometer for the measurement of joint angle. The goniometer aims to measure angles up to 360 ° and the possibility of measurement in joints with more than one degree of freedom. For this it uses as base the work of Laskoski (2010) and aeronautical navigation systems. The experiment performed by Laskoski (2010) makes measurements up to 180 ° and the coils need to be aligned. The systems used in aeronautical navigations use the electronic compass and the automatic direction finder, that systems work with magnitudes in the order of kilometers. This experiment aims to adapt the navigation systems using the magnetic field to be able to measure angles at small distances. The tests were satisfactory comparing the errors found with the results of the experiments of Laskoski (2010) and Carbonaro et al. (2014). The maximum error over a distance of 7.5 cm is 10.6 ° and the misalignment between the coils of + 20 ° and -20 ° generates an error of at most 1.71 °.

A soldagem por fricção tem tomado um rumo muito interessante quanto às aplicações. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do preaquecimento na soldagem de topo por fricção convencional entre a liga de alumínio AA 6351-T6 e o aço de baixo teor de carbono SAE 1020. Para o desenvolvimento do mesmo, uma furadeira de coluna foi adaptada e instrumentada para produzir as juntas dissimilares. As soldagens foram realizadas em duas condições: sem preaquecimento e com preaquecimento de 350°C induzido eletromagneticamente na interface aço-alumínio. A força de compressão e o torque durante a soldagem puderam ser monitorados através de uma célula de carga acoplada na mesa da furadeira. Os parâmetros de soldagem, com exceção do tempo de fricção, foram mantidos constantes para as duas condições, pois uma nova variável foi inserida ao processo, a temperatura de preaquecimento. A caracterização da interface de ligação foi realizada por microscópio óptico (MO) e microscópio eletrônico de varredura (MEV-EDX). A resistência mecânica da solda foi avaliada pelos ensaios de microdureza Vickers e tração. Os resultados obtidos mostraram que a utilização do preaquecimento diminui o tempo total de processo pela metade. A análise via MEV-EDX evidenciou que houve interdifusão entres os principais elementos presentes nos materiais envolvidos. Para as duas condições de soldagem, a ruptura dos corpos de prova ocorreu na interface de ligação. A temperatura registrada no aço para as soldas sem preaquecimento foi de 400°C e para as soldas com preaquecimento 418°C. Friction welding has become interesting in terms of its application. In this context, this paper aimed to evaluate the effect of preheating the conventional friction butt welding between the aluminum alloy AA 6351-T6 and low-carbon steel SAE 1020. For developing this work, an adapted and instrumented drill press was used to make dissimilar joints. The welding was done under two conditions: without preheating and with electromagnetically induced preheating to about 350°C, applied to the steel-aluminum interface. The compression stress and torque could be monitored during welding by using a load cell attached to the drill table. The welding parameters, with the exception of friction time, were kept constant for both conditions because a new variable was introduced to the process, namely the preheating temperature. The bonding interface characterisation was done using an optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM-EDX). Vickers microhardness and traction testing were used to evaluate the welding mechanical strength. The results obtained shown that preheating application decreases the total time of the process by 50%. The SEM-EDX analysis showed that there was interdiffusion amid the main elements contained in the materials applied. For both welding conditions, the failure occurred on the bonding interface of the specimens. The temperature recorded in the steel for welds without preheating was 400°C and welds with preheating 418°C.

Resumo A soldagem por fricção tem tomado um rumo muito interessante. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do preaquecimento na soldagem por fricção convencional entre a liga de alumínio AA 6351-T6 e o aço SAE 1020. Uma furadeira de coluna foi adaptada para produzir as juntas dissimilares. As soldagens foram realizadas em duas condições: sem preaquecimento e com preaquecimento de 350°C induzido eletromagneticamente. Os parâmetros de soldagem, com exceção do tempo de fricção foram mantidos constantes, pois uma nova variável foi inserida ao processo, a temperatura de preaquecimento. A caracterização microestrutural da solda foi realizada por MO e MEV. A resistência mecânica foi avaliada pelos ensaios de microdureza Vickers e tração. Os resultados mostraram que a utilização do preaquecimento diminui o tempo total de processo pela metade. A análise via MEV-EDX evidenciou que houve interdifusão entre o ferro e o alumínio. Para as duas condições de soldagem, a ruptura ocorreu na interface de ligação. A resistência mecânica das soldas sem preaquecimento foi da ordem de 134 MPa e 113 MPa para as soldas com preaquecimento. Abstract Friction welding has become interesting in terms of its application. In this context, this paper aimed to evaluate the effect of preheating the conventional friction butt welding between the aluminum alloy AA 6351-T6 and low-carbon steel SAE 1020. An adapted and instrumented drill was applied to make dissimilar joints. Welding was done under two conditions: without preheating and with electromagnetically induced preheating to about 350°C. The welding parameters, with the exception of friction time, were kept constant for both conditions because a new variable was introduced to the process, the preheating temperature. The welding characterisation was analyzed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Vickers microhardness and traction testing were used to evaluate the welding mechanical strength. The results obtained shown that preheating application decreases by half the total time of the process. The SEM-EDX analysis showed that there was interdiffusion between iron and aluminum. For both welding conditions, the rupture occurred on the bonding interface of the specimens. The mechanical strength of the welds without preheating was of the order of 134 MPa and 113 MPa for welds with preheating.

Mestrado em Engenharia e Design de Produto A presente dissertação de base projetual tem como principal objetivo o estudo e implementação da tecnologia de indução eletromagnética nos equipamentos de cozinha industrial, nomeadamente a fritadeira. Este documento é um registo do processo de pesquisa e de desenvolvimento conceptual da fritadeira de indução que incluiu um enquadramento sobre o mundo da cozinha, um estudo aprofundado do funcionamento da fritadeira elétrica, um benchmarking e a análise da tecnologia de indução eletromagnética, revestimentos e exemplos de aplicações. O estudo e a análise dos testes das tecnologias existentes na fritadeira, resistiva e indutiva, culminaram na construção de uma solução teoricamente fundamentada. O aquecimento por indução implementado apresenta mais-valias como a rapidez no aquecimento e a facilidade de limpeza. A colocação de um sensor de óleo capacitivo permite a medição do grau de degradação do óleo, alertando para a necessidade de mudança, evitando assim contaminação nos alimentos fritos ou, por outro lado, desperdícios. A geometria simplificada construída, com inclinação para o reservatório de óleo, facilita a limpeza da fritadeira e permite que as gotículas de óleo que caem na superfície superior, derivado à retirada do cesto da cuba, voltem para o seu interior. The present project – based dissertation aims to study and implement of the induction tecnology in industrial kitchen equipment, namely the fryer. This document is a record of the research and conceptual development process of the induction fryer, which included a broad approach to the kitchen world, a thorough study of the operation mechanism of the electric fryer, benchmarking and the applicability of electromagnetic induction and coatings. The study and the analysis of the tests done on the existing technologies in the fryer, resistive and inductive, culminated in na object with a heavy theoretical foundation. The induction heating process implemented has advantages such as the speed of heating and the ease of cleaning. Placing a capacitive oil sensor allows the measurement of oil degradation, alerting to the need for change, thus avoiding contamination in fried foods or, on the other hand, waste. The simplified geometry, tilted to the oil reservoir, facilitates the cleaning process of the fryer and allows the oil drops that fall on the upper surface, derived from the withdrawal of the basket from the bowl, to return to the interior.

As imagens dos livros didáticos são importantes recursos de representação semiótica para a comunicação, constituição e conceitualização de ideias científicas. Para o conceito de campo é indiscutível a sua importância para a visualização e inteligibilidade. Este trabalho, que faz parte de um projetomãe em andamento (FAPESP, 2015/21973-2), traz um estudo exploratório das imagens utilizadas em livros de Física do ensino médio para representar o conceito de indução eletromagnética de Faraday. Foram analisadas 97 imagens de 15 livros didáticos para o ensino médio, editados ao longo das quatro últimas décadas. A maioria das imagens (53%) é figurativa (se aproxima do real) com signos, com legenda relacional (41%) e mostrando a geração da corrente elétrica induzida a partir de um campo magnético variável próximo a um circuito (40%).

Orientador : Prof. Bernardo Rego Barros de Almeida Leite Coorientador : Prof. André Augusto Mariano Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 08/05/2017 Inclui referências : f.78-81 Resumo: Este trabalho apresenta um passo a passo para qualificar a utilização de simulações eletromagnéticas com a finalidade de prever o comportamento de elementos passivos, especialmente indutores. Três dispositivos foram projetados, medidos e simulados. Tratam-se de dois indutores de duas camadas em que um deles possui uma estrutura de blindagem de substrato e um indutor de apenas uma camada (também com a blindagem). Os três elementos apresentam uma topologia octogonal simétrica. Os elementos são detalhados, bem como suas topologias e parâmetros construtivos. Para a análise individual dos dispositivos, o desacoplamento dos elementos externos é realizado. Figuras de mérito e parâmetros de análise são estabelecidos e utilizados para examinar a operação dos indutores através da comparação entre eles, visando demonstrar o efeito de certos parâmetros de projeto na performance dos elementos. A simulação eletromagnética é analisada através da comparação entre as figuras de mérito obtidas através da medição dos elementos e os dados obtidos pelas simulações. Investigam-se os parâmetros de análise para identificar causas de possíveis discrepâncias entre a simulação e os circuitos medidos. As simulações eletromagnéticas apresentaram resultados próximos às medidas, entretanto, algumas configurações podem ser melhor exploradas, o que poderia levar a melhores resultados. No pior caso, as simulações eletromagnéticas apresentaram uma discrepância de 15,7% no fator de qualidade máximo, 2,3% na frequência de ressonância e 9,9% na indutância de baixa frequência em relação aos dados obtidos da medição. Palavras-Chave: Indutores, Simulações Eletromagnéticas, Microeletrônica Abstract: This work presents a step-by-step process to determine the applicability of electromagnetic simulations to predict inductor behavior. Three elements were designed, measured, characterized and simulated. These elements are a shielded double-layered, a shieldless double-layered and a shielded single-layered symmetric inductor. The elements are presented, their topology and constructive parameters are described and their differences are discussed. The devices were measured and the data were adapted as necessary. To evaluate the elements performance (as well as the simulation) analysis parameters are established and detailed. The elements' parameters are compared and discrepancies are highlighted. The performances of these elements are rated according to figures of merit such as equivalent inductance (5.1 nH for the double-layered elements and 5.5 nH for the single-layered), maximum quality factor (11.2 for the shielded double-layered, 12.2 for the shieldless double-layered, and 10.3 for the single-layered inductors) and self-resonant frequency (6.84 GHz, 6.89 GHz, and 8.3 GHz, respectively). The electromagnetic simulation presents results close to measurement; however, exploring not tested configurations could lead to improvements. In the worst presented case, the maximum quality factor displayed a discrepancy of 15.7%, the self-resonant frequency presented a 2.3% discrepancy, and the low frequency inductance showed a 9.9% difference between simulation and measured data. Keywords: Inductors, Electromagnetic Simulations, Microelectronics

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2017-06-08T17:12:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016JoseJorgeValeRodrigues.pdf: 8680191 bytes, checksum: 3be452e9150b5d64b1183ebdfa96bffe (MD5) Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2017-06-11T16:59:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016JoseJorgeValeRodrigues.pdf: 8680191 bytes, checksum: 3be452e9150b5d64b1183ebdfa96bffe (MD5) Made available in DSpace on 2017-06-11T16:59:23Z (GMT). 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Os objetivos específicos que serviram de base para este estudo foram identificar os conhecimentos prévios dos alunos sobre os conceitos físicos necessários para que seja possível introduzir o tema indução eletromagnética; elaborar e desenvolver atividades experimentais e computacionais de forma integrada considerando os conhecimentos prévios dos alunos; analisar as possíveis contribuições das atividades desenvolvidas durante a prática pedagógica no ensino do conceito de indução eletromagnética e nas atitudes e motivações dos estudantes diante das aulas. A arquitetura metodológica dessa pesquisa foi construída com base nas técnicas qualitativas. Para a coleta de dados foi utilizado um questionário inicial, guias POE durante as atividades, um diário de campo, fotos, gravações de vídeo e um questionário final. As informações obtidas indicam que: a) Os alunos deixaram claro, no questionário inicial, que possuíam os conhecimentos necessários para que se pudesse introduzir o assunto de indução eletromagnética. Eles mostraram habilidade com conceitos de magnetismo, apesar de mostrarem dificuldades em conceitos que envolvem eletrodinâmica; b) O material elaborado e proposto nesta prática, os guias POE, mostrou ser eficiente, pois possibilitou promover o engajamento cognitivo e a interação entre os estudantes e com os recursos instrucionais. O material permitiu ainda a negociação de significados entre os alunos e com isso se pôde avaliar sua compreensão em relação ao conceito de indução eletromagnética; c) Os alunos mostraram mais interesse pelas aulas, além de se mostraram mais curiosos; d) Com as aulas envolvendo experimentos e simulações, os alunos passaram a participar mais, começaram a interagir, discutir e levantar questionamentos. No fim do processo de intervenção notou-se que os alunos avaliaram tal procedimento de forma positiva e que integrar experimentação real com informática para entender melhor os conceitos sobre eletromagnetismo é uma alternativa de ensino motivadora, o que os instigou à curiosidade. Dessa forma, conclui-se que integrar atividades experimentais a atividades computacionais promove engajamento dos alunos na realização de seus estudos. This dissertation refers to the use of experimental activities integrated to computational activities in the teaching of electromagnetism as a didactic resource for the understanding of electromagnetic induction. The research had as problem the following question: how integrated experimental and computational activities influence the attitudes and motivations of the students before the classes of electromagnetic induction? The research was carried out at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Tocantins (IFTO), located in the city of Palmas, Tocantins, with thirty students from four classes: one from third year and three from fourth year of high school. The specific objectives that served as the basis for this study were to identify the students' previous knowledge about the physical concepts necessary to introduce the subject electromagnetic induction; Elaborate and develop experimental and computational activities in an integrated way considering the previous knowledge of the students; To analyze the possible contributions of the activities developed during the pedagogical practice in teaching the concept of electromagnetic induction and in the attitudes and motivations of the students before the classes. The methodological architecture of this research was built based on qualitative techniques. For data collection, an initial questionnaire was used, POE guides during the activities, a field diary, photos, video recordings and a final questionnaire. The information obtained indicates that: a) The students made clear in the initial questionnaire that they possessed the necessary knowledge to introduce the subject of electromagnetic induction. They showed ability with concepts of magnetism, although they show difficulties in concepts that involve electrodynamics; B) The material elaborated and proposed in this practice, the POE guides, proved to be efficient, since it allowed to promote the cognitive engagement and the interaction between the students and with the instructional resources. The material also allowed the negotiation of meanings among the students and with that it was possible to evaluate their understanding in relation to the concept of electromagnetic induction; C) The students showed more interest in the classes, in addition to being more curious; D) With classes involving experiments and simulations, students started to participate more, began to interact, discuss and raise questions. At the end of the intervention process it was noticed that the students evaluated this procedure in a positive way and that integrating real experimentation with computer science to better understand the concepts about electromagnetism is an alternative of motivating teaching, which instigated them to curiosity. In this way, it is concluded that integrating experimental activities with computational activities promotes the students' engagement in the accomplishment of their studies.

Submitted by Marcia Auzier (marcia.auzier@ifam.edu.br) on 2020-08-05T14:59:35Z No. of bitstreams: 1 O FUNCIONAMENTO BÁSICO DE UMA USINA HIDRELÉTRICA,.pdf: 2864823 bytes, checksum: bfd2f8c6610fe0c5b212f384fd5409bf (MD5) Made available in DSpace on 2020-08-05T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 O FUNCIONAMENTO BÁSICO DE UMA USINA HIDRELÉTRICA,.pdf: 2864823 bytes, checksum: bfd2f8c6610fe0c5b212f384fd5409bf (MD5) Previous issue date: 2016-08-03 O ensino dos conteúdos curriculares das disciplinas nas escolas tem sido objeto de discussão há bastante tempo. A pauta destas celeumas tem sido diversas, dentre elas, destacamos uma: o ensino dos conteúdos contemplam os saberes necessários à formação do indivíduo? Neste contexto, não tem como pensar o ensino que não esteja de alguma forma contextualizado com o cotidiano dos educandos, principalmente quando a modalidade de ensino possui especificidades que limitam a abordagem dos conteúdos, como na Educação de Jovens e Adultos (EJA), em que o tempo é curto, o que acaba levando o professor a ter que selecionar alguns deles. O presente trabalho tem por finalidade apresentar um relato da aplicação de um Produto Educacional (PE) produzido especificamente para o ensino de física na EJA, em nível médio. A ideia é que este relato sirva de parâmetro de análise, para verificarmos se a metodologia e as ações empregadas na aplicação têm resultados satisfatórios em um aprendizado mais significativo, bem como se o produto em si, pode ser considerado um recurso didático favorável ao aprendizado de física, para que futuramente, após as devidas correções, possa vir a ser utilizado como material didático em escolas que trabalham com a EJA. O produto aborda como é o funcionamento básico de uma usina hidrelétrica e tem como principal fenômeno a ser investigado, o da indução eletromagnética. Outros materiais auxiliares também foram utilizados em nossa prática de ensino. Não obstante, encontramos no movimento CTS, sigla para Ciência, Tecnologia e Sociedade, e nas ideias de Paulo Freire, subsídios teóricos para nossa intervenção pedagógica. The teaching of the curricula of disciplines in schools has been discussed for a long time. The agenda of this uproar has been several, among which we highlight one: the teaching of the contents include the necessary knowledge for the formation of the individual? In this context, I do not like thinking that teaching is not somehow contextualized to the daily lives of students especially when the type of education has specific characteristics that limit the approach to content, like in the Youth and Adult Education (YAE) where the time is very short, which ends up leading the teacher to have to select some of the contents. This study aims to present an account of the application of an Educational Product (EP) produced specifically for physics teaching in adult education at secondary level. The idea is that this report will serve as an analysis parameter, to check if the methodology and the actions employed in the application have satisfactory results for a more meaningful learning, as well as the product itself can be considered a favorable teaching resource for the physics learning, so that in the future, after the necessary corrections, might be used as teaching material in schools that work with the YAE. The educational product addresses the basic operation of a hydroelectric plant and has as main phenomenon to be investigated, the electromagnetic induction. Other auxiliary materials were also used in our teaching practice. Nevertheless, we find in the STS movement, which stands for Science, Technology and Society, and the Paulo Freire's ideas, theoretical support for our educational intervention.

Resumo Diversas forças atuam na soldagem MIG/MAG durante a transferência da gota fundida presente na extremidade do arame-eletrodo à poça de fusão, as quais variam de acordo com o modo de transferência adotado. No modo globular, o destacamento da gota ocorre quando a sua força peso supera a tensão superficial produzindo gotas maiores que provocam maior instabilidade durante sua transferência. Já no modo goticular, os altos valores de corrente intensificam a atuação da força de Lorentz. Esta força magnética proporciona o desprendimento da gota ainda em pequenas dimensões, resultando numa maior estabilidade. Entretanto, este modo de transferência caracteriza-se por um relativo grande aporte de energia, o que inviabiliza uniões de chapas finas ou fora de posição. Busca-se então neste trabalho, analisar a viabilidade da utilização de uma força magnética externa que auxilie o processo de destacamento da gota e propor um dispositivo para esta finalidade. O intuito é obter um modo de transferência semelhante ao goticular, porém, com baixos valores de corrente de soldagem sem, entretanto, a necessidade de emprego de fontes eletrônicas. Deste modo, espera-se obter uma maior estabilidade no processo aliada a uma menor quantidade de calor entregue a peça. Contudo, os resultados obtidos mostram a inviabilidade tecnológica quanto à utilização do dispositivo proposto, dada à necessidade de emprego de níveis de correntes extremamente elevados (da ordem de 100.000A) para sensibilizar a gota na ponta do eletrodo. Abstract Several forces act in MIG/MAG welding during the transmission of the molten drop in the end of the wire electrode to the weld pool, which vary according to the transfer mode adopted. In the globular mode, the droplet detachment occurs when its weight overcomes the surface tension forces, thus producing larger droplets causing further instability during the transfer. In spray mode, the high current values intensify the action of Lorentz force. This magnetic force provides the detachment of the droplet even in small dimensions, resulting in increased stability. However, this transfer mode is characterized by a large power supply on, which prevents the union of thin or out of position sheets. This work analyzes the feasibility of using an external magnetic force to assist the drop detachment and propose a device for this purpose. The aim is to obtain a similar transfer mode to the spray, but in lower welding current values without the need of electronic sources. Thus, it is expected to achieve greater stability in the process combined to a smaller amount of heat delivered to the workpiece. Nevertheless, the results show the technological impossibility for the use of the proposed device, due to the need for extremely high current levels (around 100.000A) to sensitize the drop at the electrode tip.

Em 2013, foi implantado no Brasil o Programa Nacional de Segurança do Paciente (PNSP), que através da Resolução RDC No 36, prevê que as instituições de saúde brasileiras devem apresentar um Plano de Segurança do Paciente (PSP) para as situações que possam proporcionar a ocorrência de eventos adversos (EAs), ou seja, lesão ou dano não intencional causado ao paciente pela intervenção assistencial e não pela doença base. O PSP é um documento com embasamento científico que aponta as situações de risco e descreve estratégias e ações definidas pelo serviço de saúde para a gestão do risco com objetivo de prevenção e redução dos EA em todas as fases da assistência. O implante de eletrodos para estimulação encefálica profunda (EEP) é um procedimento realizado rotineiramente no Hospital Marcelino Champagnat (HMC), localizado na cidade de Curitiba – PR, para melhorar a sintomatologia e a qualidade de vida de pacientes portadores de determinados distúrbios neurológicos crônicos. A confiabilidade e a precisão do posicionamento dos eletrodos cerebrais após a implantação de sistemas de EEP é de suma importância para a eficácia do método, sendo a Imagem por Ressonância Magnética (IRM) pós-operatória, atualmente, o padrão ouro para documentação do correto posicionamento dos eletrodos. Entretanto, a interação do sistema de EEP com o campo de radiofrequência do equipamento de IRM pode constituir uma fonte de EAs, uma vez que possibilita a indução de correntes elétricas com potencial de causar lesões térmicas ao paciente em locais de alta resistência. As recomendações de segurança dos fabricantes para a maioria dos sistemas de EEP implantados são bastante restritivas e resultam em longos tempos de exame ou em imagens de baixa qualidade, fatores que dificultam a prática em muitos centros. Estudos in vitro revelam que o aquecimento excessivo ocorre sob determinadas configurações, enquanto outras não oferecem risco fisiológico ao paciente. Estudos clínicos com base em vasta experiência sustentam a evidência de que é possível realizar exames pós-operatórios de forma satisfatória e sem a ocorrência de EAs utilizando parâmetros menos restritivos que aqueles determinados pelos fabricantes, desde que alguns padrões de segurança sejam cuidadosamente seguidos. Dessa forma, o presente trabalho propõe a elaboração de um PSP para a situação específica de pacientes com sistemas de EEP submetidos à exames de IRM no HMC, com base nas recomendações de segurança do fabricante e na revisão sistemática da literatura. De acordo com a base de dados consultada, um total de 26 artigos científicos foram considerados relevantes e permitiram identificar as possíveis fontes de risco de forma a evitá-las, colaborando com a conclusão satisfatória do PSP. Além de suprir a demanda local, o presente trabalho visou também promover a cultura de segurança do paciente e despertar a atenção para a necessidade de interposição de barreiras às diversas oportunidades de EAs que os setores de radiologia podem oferecer. A metodologia aqui proposta pode servir, ainda, de base para que outros centros de diagnóstico por imagem componham seus próprios PSPs. In 2013, the National Program Patient Safety (PNSP) was implemented in Brazil through Resolution RDC 36, providing that the Brazilian health institutions must have a Patient Safety Plan (PSP) for situations that may lead to adverse events (AEs), which are unintentional injury or damage caused to the patient by the health care intervention and not by the primary disease. The PSP is a document with scientific basis that points to hazardous situations and describes strategies and actions defined by the health service for risk management in order to prevent and reduce AEs in all phases of patient care. Implantation of Deep Brain Stimulation (DBS) devices is considered a routine procedure at the Hospital Marcelino Champagnat (HMC), located in Curitiba – PR, and it consists in a practice widely used to improve symptoms and quality of life of patients with certain chronic neurological disorders.The reliability and accuracy of the final brain positioning of the leads, after the DBS implantation are of paramount importance to assure efficacy. Currently, post-operative Magnetic Resonance Imaging (MRI) is the gold standard for the documentation of the correct lead positioning. However, the interaction between the DBS system and the MRI radiofrequency field could represent an important source of adverse events (EAs) since it allows electric currents induction with potential to cause local thermal injuries on high resistance sites. The safety recommendations from the DBS system manufacturers for most of the already deployed systems are quite restrictive resulting in long examination times or low quality images, which compromises the practice in many centers. Thus, the present work proposes the development of a PSP based on the manufacturer's safety recommendations and a systematic review of the literature to the specific situation of patients with DBS systems undergoing MRI scans at the HMC. We found a total of 26 papers, that were considered relevant and allowed us to identify the potential sources of risk in order to avoid them, collaborating to the successful elaboration of the PSP. Besides supplying local demand, this work also aims to promote patient safety and draw attention to the need of interposing barriers in order to avoid significant AEs situations that a radiology department may be presented with. Moreover, the methodology proposed here can serve as a basis for other imaging centers to compose their own PSPs.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática. Bibliografia: f. 54-57 Resumo: A presente pesquisa apresenta um Produto Educacional para ser aplicado aos alunos do ensino médio, por meio de um roteiro de atividades experimentais, sobre o estudo da indução eletromagnética. A abordagem teórica-pedagógica deste estudo está fundamentada na teoria sociointeracionista de Vygotsky (1998). Para tanto, no desenvolvimento dos experimentos privilegiou-se a interação do sujeito com o meio escolar e a discussão dialógica, importante para o processo ensino-aprendizagem. Os Três Momentos Pedagógicos, sistematizados por Delizoicov; Angotti (1994) foram aplicados nas atividades experimentais desenvolvidas no laboratório. Esta pesquisa aplicada no IFNMG, Montes Claros, teve como sujeitos participantes os alunos do terceiro ano do ensino médio Integrado de Química. Na aplicação do produto foi realizada uma coleta de dados com os sujeitos participantes da pesquisa sobre os experimentos desenvolvidos. Essa coleta contemplou os momentos da problematização inicial e da aplicação do conhecimento. A análise dos dados foi feita a partir da Análise de Conteúdo, proposta por Bardin (2011). Dessa forma, constatou-se que a metodologia adotada corroborou as proposições de Vygotsky (2001). Também, ao se contemplar os Três Momentos Pedagógicos no desenvolvimento e aplicação do estudo da indução eletromagnética, verificou-se que a maioria dos alunos foi capaz de associar a pergunta inicial ao desenvolvimento dos experimentos, bem como à aplicação do conhecimento. Palavras-chave: Ensino de Física. Indução Eletromagnética. Teoria Sociointeracionista. Três Momentos Pedagógicos. Abstract: This research presents an Educational Product to be applied to high school students through a roadmap of experimental activities about the study of electromagnetic induction. The theoretical and pedagogical approach of this study is based on the Vygotsky's sociointeractionist theory (1998). For this, the development of experiments favored the interaction of the subject with the school and the dialogic discussion, and this is important for the teaching-learning process. Three Pedagogic Moments systematized by Delizoicov; Angotti (1994) were applied in experimental activities in the lab. This applied research in IFNMG, Montes Claros, had as subjects participating third year students of Integrated Chemistry high school. In application of the product, a collection of data on the developed experiments was carried out with the students participating. This collection included the initial moments of questioning and application of knowledge. Data analysis was made from the content analysis proposed by Bardin (2011). In this way, it was found that the adopted methodology supports the Vygotsky's proposals (2001). Also, when contemplating the three pedagogical moments in the development and application of electromagnetic induction study, it was found that most students were able to associate the initial inquiry to the development of the experiments as well as the application of knowledge. Keywords: Physics Teaching. Electromagnetic induction. Sociointeractionist theory. Three Pedagogic Moments.

Orientador: Luís Eduardo Evangelista de Araujo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Nesta tese, propomos, descrevemos e desenvolvemos um novo mecanismo de clonagem de imagens ópticas baseado no efeito atômico coerente da absorção induzida eletromagneticamente ("EIA"). Estudamos experimentalmente a transferência de uma imagem impressa em um feixe forte de acoplamento para um feixe fraco de prova ressonante em um sistema atômico de rubídio de quatro níveis do tipo N degenerado. Nos experimentos, uma imagem bidimensional correspondente a um padrão de linhas horizontais é aplicada ao feixe de acoplamento e transferida para um feixe de prova, de mesma frequência mas polarização ortogonal ao laser de acoplamento. A clonagem de imagem é estudada em função da potência, dessintonia e grau de coerência espacial do feixe de acoplamento. Nós mostramos experimentalmente que o feixe de prova clonado que carrega a imagem é transmitido sem a difração usual. Apresentamos um modelo teórico, para o caso de um feixe de acoplamento espacialmente coerente, que prevê que as características transversais do feixe de acoplamento são transferidas para o feixe de prova de maneira eficiente, apesar da imagem de controle sofrer distorções devido a difração durante a propagação. De fato, as imagens clonadas podem ser muito melhores do que as imagens de acoplamento originais, com estruturas reduzidas em tamanho por aproximadamente um fator de 2. Experimentalmente, verificamos que quanto menor o grau de coerência da luz, melhor é a imagem clonada quando comparada com a imagem de acoplamento a uma mesma distância de propagação. Uma comparação com outras técnicas de clonagem estudadas na literatura, com luz espacialmente coerente, mostra que o nosso mecanismo apresenta um desempenho similar a elas, com uma transmissão máxima da imagem clonada pelo vapor atômico de aproximadamente 10% Abstract: In this thesis, we propose, describe and develop a new optical imaging cloning mechanism based on the coherent atomic effect of electromagnetically induced absorption ("EIA"). We experimentally study the transfer of an image imprinted onto a strong coupling beam to a resonant weak probe beam in a rubidium atomic system in a degenerate four-level N configuration. In the experiments, a two-dimensional image corresponding to a pattern of horizontal lines is imprinted onto the coupling beam and transferred to a probe beam of the same frequency, but with orthogonal polarization to the coupling laser. Image cloning is studied as a function of power, detuning and the degree of spatial coherence of the coupling beam. We show experimentally that the cloned probe beam carrying the image is transmitted without the usual diffraction. We present a theoretical model, for the case of a fully spatially-coherent coupling beam, that predicts that the transverse characteristics of the coupling beam are efficiently transferred to the probe beam, in spite of distortions of the control image due to diffraction during propagation. Indeed, the cloned images can be much better than the original images of the coupling beam, with structures reduced in size by approximately a factor of 2. Experimentally, we found that the lower the degree of coherence of the coupling light, the better the cloned image compared to the coupling image for the same propagation distance. A comparison with other cloning techniques studied in the literature, with spatally coherent light, shows that our mechanism has a similar performance, with a maximum cloned image transmission by the atomic vapor of approximately 10% Doutorado Física Doutor em Ciências CNPQ 153079/2010 Funcamp 0554/15

Agradecimentos: One of the authors (AKTA) wishes to thank the Alexander von Humboldt Foundation of Germany and Faepex-Unicamp of Brazil for financial support Abstract: According to Faraday's law of induction, when we change the current intensity in a primary electric circuit we can induce a current in a secondary circuit under appropriate conditions. An electric current means charges in motion. Microscopically we can express Faraday's law by saying that when we accelerate charges in the primary circuit, a force is exerted on charges of the secondary circuit, which can accelerate them. A similar effect also exists in gravity with accelerated masses, but of course with much less intensity. The phenomenon is called frame dragging and can be derived from general relativity theory. Here we present an alternative way to calculate such gravitational induction forces based on Weber's law that only involves simple mathematics and incorporates other fundamental concepts, such as Newton's third law, and Mach's principle as the origin of inertia. It therefore summarizes all low-velocity gravitationally relevant effects into a single equation Abstract: Selon la loi d’induction de Faraday, en changeant l’intensité du courant dans un circuit primaire, nous pouvons induire un courant dans un circuit secondaire sous des conditions appropriées. Un courant électrique signifie des charges en mouvement. Microscopiquement, nous pouvons exprimer la loi de Faraday en disant que suite a' une accélération des charges dans le circuit primaire, s’exerce alors sur les charges du circuit secondaire une force capable de les accélérer. Un effet similaire existe aussi en gravité pour des masses accélérées, mais évidemment avec une intensité beaucoup plus faible. Le phénomène s’appelle l’effet Lense–Thirring et peut être obtenu de la relativité générale. Nous présentons ici une façon alternative de calculer de telles forces gravitationnelles induites basée sur la loi de Weber qui n’implique que des mathématiques simples et incorpore d’autres concepts fondamentaux comme la troisième loi de Newton et le principe de Mach comme origine de l’inertie. Nous résumons ainsi sous la forme d’une seule équation tous les effets de basse vitesse pertinents en gravitation Aberto

Orientador: Eugênio José Zoqui Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: O presente trabalho visa desenvolver um projeto e executar a montagem e teste de um sistema de lingotamento contínuo, aprimorado com o uso da agitação eletromagnética, para a fabricação de lingotes de ligas de Al-Si com estrutura refinada de grãos. Durante seu desenvolvimento, o projeto almejou o estabelecimento de parâmetros construtivos do equipamento, bem como os parâmetros de processamento para obtenção dos lingotes. Os parâmetros estudados foram a altura de metal fundido na cavidade do molde, velocidade de lingotamento, temperatura de vazamento e rugosidade da cavidade do molde. Após serem determinados os parâmetros construtivos e de processamento, procedeu-se a obtenção dos lingotes propriamente ditos, em duas condições de refrigeração: refrigeração primária, somente no molde metálico, e refrigeração primária e secundária (com sistema de refrigeração na saída do lingote). Para cada uma dessas condições foram obtidos lingotes sem a aplicação do campo magnético e, sob a agitação eletromagnética a 1500 W com o campo magnético variando de 12 a 20 Gauss e 3000 W com o campo magnético variando de 22 a 38 Gauss. De posse dos lingotes seguiu-se a caracterização microestrutural por meio de análise metalográfica convencional e análise metalográfica por polarização de imagem, que buscou verificar a eficiência do sistema no refino de grãos. A condição de otimização alcançada sugere a fabricação de ligas de Al-Si nas seguintes condições: a temperatura de vazamento adotada foi de 800 ºC, rugosidade da cavidade do molde de Ra = 0,06 µm, velocidade de lingotamento 3 mm/s e altura de metal fundido na cavidade do molde de 15 a 20 mm, em que alcançou-se o tamanho de grãos com 178 µm e espaçamento interdendrítico de 125 µm, com uma potência de 1500 W e campo magnético de 12 a 20 Gauss Abstract: This work aims to develop a project and implement the assembly and testing of a continuous casting system , enhanced with the use of electromagnetic stirring to manufacture ingots of Al-Si alloys with refined grain structure. During its development the project aspired to establishing constructive parameters of the equipment, as well as the establishment of the processing parameters for obtain ingots. The parameters studied were: the molten metal height in the mould cavity, the casting speed, the casting temperature, and the roughness of the mould cavity. After setting the construction and processing parameters were obtained obtain the ingots in two cooling conditions: primary cooling (considering only the metal mould), and primary and secondary cooling (with the ingot cooling system in the output). For each of these conditions were obtained ingots without applying the electromagnetic field and with electromagnetic stirring in 1500 W with a variation of electromagnetic field between 12 to 20 Gauss, and 3000 W with a variation eletrocmagnetic field between 22 to 38 Gauss. In possession of ingots followed the microstructural characterization by conventional metallographic analysis and metallographic analysis by polarization imaging, which aims to evaluate the efficiency of the grain refining system. The process optimized condition suggests the manufacturing Al-Si alloy in the following conditions: the pouring temperature was 800 °C, the mould cavity surface roughness Ra = 0.06 µm, casting speed is 3mm/s and molten metal height in the mould cavity of 15 to 20 mm where grain size up to 180 µm and interdendritic spacing of 125 µm, with a power of 1500 W and electromagnetic field of 12 to 20 Gauss Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-15Bitstream added on 2015-01-26T13:30:44Z : No. of bitstreams: 1 000803537.pdf: 9785948 bytes, checksum: 304fd58433a175e0abda10b52a3e74b9 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) A vinhaça é um resíduo líquido resultante do processo de produção de etanol, na proporção aproximada de 13 litros de vinhaça para cada litro de etanol. Este resíduo é utilizado como fertilizante em lavouras de cana-de-açúcar, pois é rico, principalmente, em potássio, sódio, magnésio e cálcio. Entretanto, o excesso de vinhaça pode causar contaminação do solo e da água subterrânea. Nesta tese, três diferentes volumes de vinhaça (60, 300 e 900 litros) foram infiltrados em duas valas (A e B) escavadas em duas áreas geologicamente distintas, e a pluma de contaminação resultante foi investigada por meio de quatro métodos geofísicos: potencial espontâneo (SP), resistividade elétrica (ER), polarização induzida (IP) e eletromagnético (EM). A Área 1 situa-se na Formação Corumbataí, caracterizada principalmente por sedimentos siltosos e argilosos. A Área 2 está localizada sobre sedimentos arenosos da Formação Pirambóia. Na Área 1, foi possível observar anomalias somente após a infiltração de 900 litros de vinhaça na vala B. No método ER, verificou-se uma anomalia de baixa resistividade próxima à vala. No método IP, a anomalia é caracterizada por reduzidos valores de cargabilidade. Os resultados dos métodos EM e SP não revelaram quaisquer anomalias que pudessem ser correlacionadas ao contaminante. Na Área 2, as anomalias foram observadas após a infiltração de 60 litros de vinhaça na vala A (método EM) e de 300 e 900 litros na vala B (método ER e EM). No método ER, as anomalias foram caracterizadas por reduzidos valores de resistividade, contrastando com os elevados valores de background. No método EM, as anomalias foram identificadas por meio de elevados valores de condutividade elétrica. Neste caso, os resultados de métodos de IP e SP não revelaram quaisquer anomalias correlacionadas ao contaminante. Os resultados obtidos na área 1 foram associados à capacidade de troca catiônica (CTC)... The vinasse is a liquid waste that results of the ethanol production process, in approximate ratio of 13 liters of vinasse for each ethanol liter. This waste is used as fertilizer in sugar cane plantations because it's mainly rich in potassium, sodium, magnesium, and calcium, but, the excess of vinasse can cause soil and groundwater's contamination. In this thesis, three different volumes of vinasse (60, 300, and 900 liters) were infiltrated into two ditches (A and B) escavated in two geologically distinct areas, and the resultant contamination plume was investigated by mean of four geophysical methods: spontaneous potential (SP), electrical resistivity (ER), induced polarization (IP) and electromagnetic (EM). The first area is located on the Corumbataí Formation, that’s mainly characterized by silty and clayey sediments. The second area is located over sand sediments of the Pirambóia Formation. At the Area 1, anomalies were observed only after the infiltration of 900 liters of vinasse in the ditch B. In the ER method, an electrical resistivity profile showed a low resistivity anomaly in the location where the vinasse was infiltrated. In the IP method, a chargeability profile showed a low chargeability anomaly in the same location. The results of EM and SP methods do not revealed any anomaly that could be correlated with vinasse infiltration. At the Area 2, anomalies were observed after the infiltration of 60 liters of vinasse in the ditch A (EM method) and 300 and 900 liters of vinasse in the ditch B (ER and EM methods). In the ER method, the anomalies were characterized by low resistivity values, contrasting with the high resistivity background values. In the EM method, the anomalies were identified by mean of high values of electrical conductivity. In this case, the results of IP and SP methods do not revealed any anomaly, and could not be correlated with vinasse infiltration. The results obtained at the Area 1 were associated to... FAPESP: 11/21659-5

Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-12T13:12:21Z No. of bitstreams: 1 Barreto.pdf: 2951291 bytes, checksum: ca5bc4959606d30cd74ef786ea1be063 (MD5) Made available in DSpace on 2012-12-12T13:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto.pdf: 2951291 bytes, checksum: ca5bc4959606d30cd74ef786ea1be063 (MD5) Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da UFBA, CAPES, CNPq, CTPETRO, ANP O processo de interpretação de dados obtidos em lavantamentos eletromagnéticos é frequentemente feito através da comparação com dados produzidos por modelos teóricos ou de escala reduzida. No intuito de contribuir para a interpretação desse tipo de levantamento, este trabalhoproduz e analisa perfis de condutividade elétrica no plano xz através de simulações computacionais de um modelo geológico teórico composto por uma esfera condutora imersa num semiespaço infinitamente resistivo sob um arranjo horizontal coplanar. A metodologia empregada faz a inversão das impedâncias de acoplamento mútuo (Z/Z0)em condutividades aparentes (Dias, 1968) e as associa a um ponto de maior influência no plano xz (Sato, 1979), gerando uma grade de dados que permite, por sua vez, construir os perfis 2D. Para o processamento dos dados FDEM no arranjo adotado, foi necessárioreescrever a expressão de Z/Z0 como uma expansão em série de Taylor para reduzir erros nos cálculos computacionais para pequenos valores do número de indução, resultado conseguidopara θ < 10-2, intervalo em que os erros são sempre menores que 1%. A avaliação das coordenadas do ponto de maior influência em condições limítrofes (θ << 1 e θ >> 1) confirma a existência de uma linha limite com mergulho de 26,57o, abaixo da qual não é possível observar as anomalias, e a necessidade de se ter números de indução muito altos quando o alvo é um corpo raso, o que implica em condições específicas, como frequências maiores que 10 kHz, distâncias TX-RX muito grandes ou condutividades muito altas, o que, nas aplicações práticas dos métodos CSAMT, não é usual. Os perfis obtidos mostram também que a posição horizontal das imagens geradas por corpos mais profundos são deslocadas na direção contrária a do transmissor quando se associa a medição a umponto diretamente abaixo do receptor. Dessa forma, a correção horizontal utilizada, apesar de deslocar um pouco as imagens dos corpos mais rasos na direção do transmissor, produz resultados muito melhores para corpos mais profundos. Pós Graduação em Geofísica da UFBA