Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705
Resumo: Orientador: César José Bonjuani Pagan
id UNICAMP-30_04817defee6c06c95b969ebe9d8b6c71
oai_identifier_str oai::1081332
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolanteA model for the electric potential of a charged conductive droplet over an insulating substrateGotículas (Física)Equações diferenciais parciaisEletrostáticaDroplets (Physics)Partial differential equationsLaplace, Equations ofElectrostaticsEquação de LaplaceOrientador: César José Bonjuani PaganDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Em muitos sistemas, o crescimento de materiais sintéticos - filmes finos em particular - depende de como o campo elétrico atrai ou repele os componentes químicos na vizinhança de partículas condensadas, apesar de muito do que acontece no processo ainda é desconhecido. Para contribuir com esta análise, propomos um modelo analítico simplificado para o campo e o potencial elétrico de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante, imaginando-a como um esferoide oblato clivado horizontalmente a uma certa altura do plano do substrato. Iniciamos com a solução da equação de Laplace em coordenadas esferoidais para o problema do esferoide oblato no espaço livre, somado à sua imagem dielétrica. Dada a clivagem do esferoide e a intersecção com sua imagem, compensamos o erro pela multiplicação dos termos da equação do potencial por coeficientes cujos valores são ajustados pelo método dos mínimos quadrados frente aos resultados do mesmo problema quando resolvido via software de elementos finitos. Com base em sucessivas simulações e regressões não-lineares, o resultado é uma equação paramétrica prontamente utilizável para representar o campo e potencial elétricos nos arredores da gotícula - qualquer que seja seu tamanho e achatamento - e que descreve o potencial a um erro RMS menor que 3%, dado que não haja riscos de fenômenos de ruptura dielétricaAbstract: For many systems, the growth of synthetic materials - fine films in particular - depends on how the electric field attracts or repels the chemical components in the vicinity of condensed particles, although much of what happens in the process is still unknown. To contribute with this analysis, we propose a simplified analytic model for the electric potential of a charged conductive droplet on a dielectric substrate, picturing the droplet as an oblate spheroid horizontally cleaved at a certain distance from the substrate plane. We begin with the solution of the Laplace equation in spheroidal coordinates for the problem of an oblate spheroid in free space, summed with its dielectric image. Given the cleavage of the spheroid and the intersection with its image, we compensate the error by multiplying the potential equation terms by coefficients whose values are adjusted from a least-squares fitting of the results of the same problem when solved with a finite element method software simulation. Based on successives simulations and non-linear regressions, the result is a parametric equation that can be readily used to represent the electric field and potential in the droplet¿s surroundings - whatever its size and flattening - which describes the potential under a RMS error no worse than 3%, given no risks of dialectric rupture phenomenaMestradoEngenharia ElétricaMestre em Engenharia ElétricaCAPES[s.n.]Pagan, Cesar Jose Bonjuani, 1962-Algatti, Mauricio AntonioManêra, Leandro TiagoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-20182018-12-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (65 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705MELLO, Luís Henrique Ferreira Cardoso de. Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante. 2018. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1081332Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-30T17:14:02Zoai::1081332Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-03-30T17:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
A model for the electric potential of a charged conductive droplet over an insulating substrate
title Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
spellingShingle Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
Mello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-
Gotículas (Física)
Equações diferenciais parciais
Eletrostática
Droplets (Physics)
Partial differential equations
Laplace, Equations of
Electrostatics
Equação de Laplace
title_short Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
title_full Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
title_fullStr Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
title_full_unstemmed Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
title_sort Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante
author Mello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-
author_facet Mello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pagan, Cesar Jose Bonjuani, 1962-
Algatti, Mauricio Antonio
Manêra, Leandro Tiago
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Mello, Luís Henrique Ferreira Cardoso de, 1984-
dc.subject.por.fl_str_mv Gotículas (Física)
Equações diferenciais parciais
Eletrostática
Droplets (Physics)
Partial differential equations
Laplace, Equations of
Electrostatics
Equação de Laplace
topic Gotículas (Física)
Equações diferenciais parciais
Eletrostática
Droplets (Physics)
Partial differential equations
Laplace, Equations of
Electrostatics
Equação de Laplace
description Orientador: César José Bonjuani Pagan
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2018-12-07T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705
MELLO, Luís Henrique Ferreira Cardoso de. Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante. 2018. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705
identifier_str_mv MELLO, Luís Henrique Ferreira Cardoso de. Um modelo para o potencial eletrostático de uma gotícula condutora eletricamente carregada sobre um substrato isolante. 2018. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635705. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1081332
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (65 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189139628687360

Registros relacionados