Lista 04 - Capacitores e Dielétricos

Notas Técnicas

Estudo comparativo de retificadores multiplicadores de tensão para constituírem, com osciladores Royer ressonantes, fontes de alta tensão adequadas para detectores do tipo RPC. O estudo foi feito através de simulações com LTSPICE, e medidas em protótipos baseadas nas simulações. O projeto ficou restrito aos componentes disponíveis: diodos UF4007 (1kV, 1A), capacitores de 1nF e 10kV, eà retificação de meia onda, dada a pequena carga e para economizar componentes. Para evitar ruptura elétrica dos diodos, a tensão de entrada deve se manter abaixo de 500V, que para ser multiplicada na saída para 6 a 10 kV com economia, requer que os circuitos sejam de maior fator multiplicativo possível nas condições operacionais tanto do conversor CC-CA a oscilador Royer quanto do detector RPC. Um multiplicador paralelo foi capaz de gerar 6kV com 13 estágios diodo-capacitor e 10kV com 22 estágios, mostrando maior fator de multiplicação de tensão e maior capacidade de carga. Com um estágio inicial dobrador de tensão em onda completa e com mais 2 estágios, manteve o desempenho oferecendo uma carga capacitiva 6 vezes menor ao oscilador. Uma versão híbrida da NASA foi testada junto com outra modificada com o primeiro estágio sendo também um retificador de onda completa. Ambos circuitos geraram 6kV com 14 estágios, e para 10kV a versão modificada precisou de 26 estágios. A versão híbrida tem a vantagem sobre a paralela de ter tensões menores nos capacitores e menores correntes nos diodos, sendo uma carga mais leve para o oscilador. O multiplicador serial foi capaz de fornecer 6kV mas não 10kV, o que foi conseguido por uma versão serial com dobrador de onda completa. Palavras chave: multiplicadores de tensão, alta tensão, oscilador Royer.

Moisés, 2023

Exercícios

1) Alguém diz que a pressão absoluta de um líquido de densidade constante dobra quando a profundidade dobra. Você concorda? Explique.

2019

Quatro problemas resolvidos (exemplos) sobre capacitores.

Revista Brasileira de Ensino de Física, 2013

Circuitos com supercapacitores e lâmpadas são abordados fazendo-se uso da luminosidade das lâmpadas como um indicador da corrente no circuito. Desta maneira, pode-se demonstrar visualmente que os capacitores podem armazenar energia. Neste artigo é proposta uma sequência de experimentos qualitativos, onde a complexidade dos circuitos é aumentada gradualmente, que demonstram os conceitos fundamentais dos capacitores e circuitos RC. Pode-se demonstrar qualitativamente, que o tempo de carga e descarga do circuito está relacionado àconstante de tempo RC. Além disso, demonstra-se que o capacitor descarregado tem o comportamento análogo a um curto-circuito. Por outro lado, no estado estacionário a carga do capacitor é constante e ele se comporta como um circuito aberto. Mostramos também que é fundamental considerar o efeito da resistência interna dos supercapacitores na análise quantitativa dos dados experimentais. A aplicação didática destes experimentos também é comentada.

Proceedings of the 13th Seminar on Power Electronics and Control (SEPOC 2021), 2021

Este artigo apresenta a análise dielétrica de uma configuração de eletrodos de teste, capaz de representar o estresse elétrico interfacial ao longo da superfície dos componentes de isolamento de um transformador. O estudo baseou-se em curvas de projeto da indústria e no método do estresse elétrico cumulativo, bem como em modelagem e simulações empregando engenharia assistida por computador através do Método dos Elementos Finitos (MEF) no software Ansys Electronics® e análises no software MATLAB®. Os resultados apresentados permitem validar o modelo de testes, garantindo que a ruptura dielétrica ocorra na região desejada, para a realização de ensaios dielétricos experientais. Além disso, com base em uma metodologia estatística, realizou-se a definição do número mínimo de amostras de papel necessário para a execução do ensaio dielétrico, com o intuito de garantir que se obtenham resultados com relevância estatística.