Campos Eletromagnéticos produzidos por descargas atmosféricas: uma abordagem analítica no domínio do tempo.

AUTOR(ES)

Celio Fonseca Barbosa

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho desenvolve um conjunto de equações analíticas no domínio do tempo que permite o cálculo dos campos eletromagnéticos produzidos por uma descarga atmosférica. Inicialmente é apresentada uma revisão do tratamento deste assunto na literatura técnica, desde os trabalhos pioneiros realizados no início do século passado até as publicações mais recentes. Em seguida, são descritas as diversas características de uma descarga atmosférica, com ênfase nos parâmetros que serão utilizados nos chamados "modelos de engenharia" desenvolvidos para o cálculo de campos e tensões induzidas. São também descritas as premissas e as técnicas de cálculo adotadas no trabalho, onde são discutidas as suas implicações no cálculo dos campos eletromagnéticos. O cálculo é realizado inicialmente considerando o solo como um condutor perfeito, originando equações que serão fundamentais para o cálculo dos campos para um solo de condutividade finita. Considerando o solo como um condutor perfeito, são desenvolvidas expressões para o campo elétrico vertical, o campo elétrico radial e o campo magnético azimutal. Passa-se então à análise do efeito da condutividade finita do solo, sendo obtidas expressões analíticas para o campo elétrico radial na superfície do solo, o qual é gerado pelo campo magnético azimutal e pelo fluxo de corrente através do solo. As expressões são desenvolvidas para estímulos na forma de degrau, sendo posteriormente expandidas analiticamente para estímulos na forma de trapézio. A aplicação das expressões para estímulos de forma arbitrária é feita numericamente através da Integral de Duhamel. Ao longo de todo o trabalho, as principais expressões são verificadas através da comparação de seus resultados com os obtidos por outras técnicas, como integração numérica, Integrais de Sommerfeld ou diferença finita no domínio do tempo (FDTD). O último capítulo é dedicado à apresentação da medição do campo elétrico radial na superfície do solo, obtida através de descargas atmosféricas induzidas por foguetes, e os resultados experimentais são comparados com os resultados obtidos das expressões desenvolvidas neste trabalho.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

Documentos Relacionados

• Uma contribuição ao estudo dos campos eletromagnéticos gerados por descargas atmosféricas
• Sistemas para dedição de correntes de descargas atmosféricas: desenvolvimentos e resultados preliminares
• Análise de antenas no domínio do tempo.
• Evaluation of the Characteristics of Lightning Return Stroke Electromagnetic Fields Generated by Cloud-to-Ground Lightning.
• Desempenho de linhas de transmissão frente a descargas atmosféricas: influência do efeito corona na ruptura a meio de vão