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Inversores de Potência: Conceitos teóricos e demonstração experimental 电源逆变器:理论概念和实验演示
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0113
Ricardo Alberto Coppola Germanos, F. Catalani, J. Cabral, C. R. Menegatti
Resumo Inversores de potência são circuitos elétricos capazes de transformar corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Atualmente, devido à crescente tendência a substituição de motores a combustão por motores elétricos e também pela produção de energia elétrica solar residencial, inversores de potência estão tendo um papel fundamental intermediando as fontes geradoras de eletricidade com os diversos tipos cargas, que abrangem aplicações domésticas, automobilística e industrial. Neste trabalho, pretendemos explorar conceitos teóricos básicos sobre o funcionamento de inversores de potência e demonstrar seu princípio de funcionamento através de experimentos simplificados. Estes experimentos possuem carácter analítico podendo ser introduzidos em cursos de graduação com disciplinas práticas específicas para alunos dos cursos de física ou/e engenharias.
电源逆变器是能够将直流电(dc)转换为交流电(ac)的电路。如今由于趋势的更换引擎也是为蒸汽机和内燃机的住宅太阳能电力生产、电力逆变器有一个角色intermediando和不同类型负载产生的电力来源,包括家庭、汽车和工业应用。在这项工作中,我们打算探索功率逆变器工作的基本理论概念,并通过简化的实验证明其工作原理。这些实验具有分析性质,可以引入到物理和/或工程专业学生的本科课程中。
{"title":"Inversores de Potência: Conceitos teóricos e demonstração experimental","authors":"Ricardo Alberto Coppola Germanos, F. Catalani, J. Cabral, C. R. Menegatti","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0113","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0113","url":null,"abstract":"Resumo Inversores de potência são circuitos elétricos capazes de transformar corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Atualmente, devido à crescente tendência a substituição de motores a combustão por motores elétricos e também pela produção de energia elétrica solar residencial, inversores de potência estão tendo um papel fundamental intermediando as fontes geradoras de eletricidade com os diversos tipos cargas, que abrangem aplicações domésticas, automobilística e industrial. Neste trabalho, pretendemos explorar conceitos teóricos básicos sobre o funcionamento de inversores de potência e demonstrar seu princípio de funcionamento através de experimentos simplificados. Estes experimentos possuem carácter analítico podendo ser introduzidos em cursos de graduação com disciplinas práticas específicas para alunos dos cursos de física ou/e engenharias.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"211 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78258175","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Os dados nucleares da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) como aporte científico no Ensino de Física Nuclear 国际原子能机构(IAEA)的核数据作为核物理教学的科学贡献
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0174
Gilberto Orengo, Decio Schäffer
Neste artigo, é apresentada uma sugestão de atividade de ensino de Física Nuclear, na qual são utilizados dados nucleares da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA), tendo como eixo motivador a compreensão da física da Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro (BNCT). A fissão nuclear induzida por nêutrons, da reação 10 5B(n, α) 7 3Li, e o decaimento gama são os processos analisados na BNCT, com abordagens metodológicas, tanto de caráter quantitativo como qualitativo, para auxiliar na compreensão dos aspectos conceituais relativos à energia da reação, aos produtos da fissão – divididos em dois diferentes conjuntos energéticos de partículas –, e à radiação gama, oriunda do decaimento radioativo do estado isomérico do Li-7. Palavras-chave: fissão nuclear, decaimento alfa, BNCT, ENDF, Tabela de Nuclídeos, Celular Smartphone.
在这篇文章中,我们提出了一个核物理教学活动的建议,其中使用了国际原子能机构(IAEA)的核数据,作为理解硼中子捕获疗法(BNCT)物理的动机轴。裂变中子诱发核的反应10 b (n, 5α衰变)7读,γ是BNCT过程分析,定性和定量的方法,来帮助理解的概念方面的反应能量,裂变产品—分成两个不同的粒子能量—池和辐射范围,从放射性衰变的国家异构的李娜7。关键词:核裂变,衰变,BNCT, ENDF,核素表,智能手机。
{"title":"Os dados nucleares da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) como aporte científico no Ensino de Física Nuclear","authors":"Gilberto Orengo, Decio Schäffer","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2019-0174","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2019-0174","url":null,"abstract":"Neste artigo, é apresentada uma sugestão de atividade de ensino de Física Nuclear, na qual são utilizados dados nucleares da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA), tendo como eixo motivador a compreensão da física da Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro (BNCT). A fissão nuclear induzida por nêutrons, da reação 10 5B(n, α) 7 3Li, e o decaimento gama são os processos analisados na BNCT, com abordagens metodológicas, tanto de caráter quantitativo como qualitativo, para auxiliar na compreensão dos aspectos conceituais relativos à energia da reação, aos produtos da fissão – divididos em dois diferentes conjuntos energéticos de partículas –, e à radiação gama, oriunda do decaimento radioativo do estado isomérico do Li-7. Palavras-chave: fissão nuclear, decaimento alfa, BNCT, ENDF, Tabela de Nuclídeos, Celular Smartphone.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82130467","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Movimento de partículas-teste no espaço-tempo de Reissner-Nordström 测试粒子在Reissner- nordstrom时空中的运动
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0015
J. P. Brito, Rafael P. Bernar, Carolina L. Benone, L. Crispino
Resumo O movimento de partículas-teste pode ser analisado usando-se as ferramentas da Teoria da Relatividade Geral. Algumas verificações clássicas desta teoria envolvem trajetórias de partículas-teste no espaço-tempo esfericamente simétrico associado à solução de Schwarzschild. Um outro espaço-tempo com esta simetria é o descrito pela solução de Reissner-Nordström, associada a uma distribuição esférica de massa e carga elétrica como, por exemplo, um buraco negro carregado. Neste espaço-tempo, analisamos o movimento de partículas livres, as quais seguem geodésicas, e de partículas com carga elétrica que, portanto, interagem eletricamente com o objeto central.
利用广义相对论的工具可以分析测试粒子的运动。这一理论的一些经典验证涉及球对称时空中与史瓦西解相关的测试粒子轨迹。另一个具有这种对称性的时空是Reissner- nordstrom解所描述的,它与质量和电荷的球形分布有关,例如,一个带电黑洞。在这个时空中,我们分析了遵循测地线的自由粒子和带电粒子的运动,因此带电粒子与中心物体相互作用。
{"title":"Movimento de partículas-teste no espaço-tempo de Reissner-Nordström","authors":"J. P. Brito, Rafael P. Bernar, Carolina L. Benone, L. Crispino","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0015","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0015","url":null,"abstract":"Resumo O movimento de partículas-teste pode ser analisado usando-se as ferramentas da Teoria da Relatividade Geral. Algumas verificações clássicas desta teoria envolvem trajetórias de partículas-teste no espaço-tempo esfericamente simétrico associado à solução de Schwarzschild. Um outro espaço-tempo com esta simetria é o descrito pela solução de Reissner-Nordström, associada a uma distribuição esférica de massa e carga elétrica como, por exemplo, um buraco negro carregado. Neste espaço-tempo, analisamos o movimento de partículas livres, as quais seguem geodésicas, e de partículas com carga elétrica que, portanto, interagem eletricamente com o objeto central.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"9 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87629441","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Conservação do momento angular por videoanálise utilizando o brinquedo flat balls 用平球玩具进行视频分析的角动量守恒
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0142
C. Perez, Á. L. D. Oliveira, V. D. Jesus, D. Sasaki
Resumo O momento angular de um sistema de partículas e a sua divisão em um termo orbital e um termo de spin é um assunto normalmente relegado a segundo plano, ou mesmo ausente, nas disciplinas introdutórias de mecânica dos cursos de graduação. Além disso, a conservação do momento angular de um sistema, na ausência de torques externos, pode ser muitas vezes contraintuitiva. O presente trabalho se utiliza de um brinquedo chamado flat ball, que têm um formato semelhante a discos, no contexto de uma colisão bidimensional. Duas flat balls idênticas são lançadas girando em sentidos opostos e colidem, sobre uma superfície de atrito desprezível. O experimento tem grande potencial pedagógico porque proporciona uma análise qualitativa e quantitativa das grandezas momentos linear e angular do sistema, bem com a sua conservação, empregando a técnica de videoanálise. O resultado surpreendente do experimento tem o potencial de despertar a curiosidade dos estudantes, bem como abre o caminho para abordar a transição dos módulos do momento angular orbital e de spin do sistema, antes e depois da colisão.
摘要粒子系统的角动量及其划分为轨道项和自旋项的问题,在本科力学入门课程中通常是次要的,甚至是缺失的。此外,在没有外部力矩的情况下,系统角动量守恒往往是违反直觉的。这项工作使用了一个叫做平球的玩具,它有一个圆盘状的形状,在二维碰撞的背景下。两个相同的平球以相反的方向旋转并在一个摩擦可以忽略不计的表面上碰撞。该实验具有很大的教学潜力,因为它提供了系统的线性和角动量的定性和定量分析,以及它们的守恒,使用视频分析技术。实验的惊人结果有可能引起学生的好奇心,并为解决系统在碰撞前后的轨道角动量和自旋模块的转变开辟了道路。
{"title":"Conservação do momento angular por videoanálise utilizando o brinquedo flat balls","authors":"C. Perez, Á. L. D. Oliveira, V. D. Jesus, D. Sasaki","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0142","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0142","url":null,"abstract":"Resumo O momento angular de um sistema de partículas e a sua divisão em um termo orbital e um termo de spin é um assunto normalmente relegado a segundo plano, ou mesmo ausente, nas disciplinas introdutórias de mecânica dos cursos de graduação. Além disso, a conservação do momento angular de um sistema, na ausência de torques externos, pode ser muitas vezes contraintuitiva. O presente trabalho se utiliza de um brinquedo chamado flat ball, que têm um formato semelhante a discos, no contexto de uma colisão bidimensional. Duas flat balls idênticas são lançadas girando em sentidos opostos e colidem, sobre uma superfície de atrito desprezível. O experimento tem grande potencial pedagógico porque proporciona uma análise qualitativa e quantitativa das grandezas momentos linear e angular do sistema, bem com a sua conservação, empregando a técnica de videoanálise. O resultado surpreendente do experimento tem o potencial de despertar a curiosidade dos estudantes, bem como abre o caminho para abordar a transição dos módulos do momento angular orbital e de spin do sistema, antes e depois da colisão.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"14 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87168870","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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A Metodologia ativa de instrução pelos colegas associada à videoanálise de experimentos de cinemática como introdução ao ensino de funções 积极的同伴教学方法与运动学实验的视频分析相结合,作为功能教学的介绍
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0162
C. Nascimento, A. Oliveira
Como resultado de estudos para aplicações interdisciplinares desenvolvidos em curso de Mestrado em Ensino de Ciências, com o intuito de orientar professores e graduandos de licenciatura das áreas de Física, Matemática e afins para práticas inovadoras junto ao corpo discente, o presente estudo trata do ensino de funções em turmas de 9° ano do Ensino Fundamental, envolvendo a Matemática e a Física, a partir do delineamento quase-experimental de série temporal. Por meio da videoanálise de pequenos experimentos de cinemática realizados pelos alunos, com a utilização do software livre Tracker, foram tratadas questões acerca de funções afins e quadráticas, derivadas dessas experiências e observações, com pré-testes e pós-testes conceituais ao longo de seis aulas duplas, intercalando a realização dos experimentos físicos e a aplicação dos testes. A videoanálise dos experimentos de cinemática, com conclusões alcançadas pelos alunos, entrou como fator introdutório e embasador do tema funções. Os pré e pós-testes foram mediados pela metodologia ativa de Instrução pelos Colegas IpC e a troca de entendimentos e experiências entre os grupos participantes possibilitou a avaliação e medição do estudo quanto à sua eficácia. O tratamento foi aplicado em três turmas de uma escola da Fundação de apoio à Escola Técnica do Rio de Janeiro, totalizando a participação de 76 alunos. Os resultados desta pesquisa, obtidos no desenvolvimento das atividades, estudados pela análise estatística do ganho normalizado de Hake sob o delineamento quase-experimental, indicam a possibilidade de se utilizar a metodologia ativa proposta como potencial mediadora da relação ensino-aprendizagem em contextos colaborativos. Palavras-chave: videoanálise, cinemática, funções, quase-experimental, instrução pelos colegas.
结果应用跨学科研究的科学教育硕士课程,以研究生指导教师和学生的物理,数学等领域的创新实践的学生群体,本研究对教育的功能在9°小学的班级,包括数学和物理,几乎设计实验的时间序列。通过videoanálise实验对学生进行运动学,自由软件使用探测器,相关问题处理的功能和二次偏微分的体验和观察,与前概念试听,试听后在六类,它实现的物理实验和测试应用程序。运动学实验的视频分析,以及学生的结论,作为主题功能的介绍因素和基础。前测和后测均由IpC同事的积极指导方法进行调解,参与小组之间的理解和经验交流使研究的有效性得以评估和测量。该治疗在里约热内卢里约热内卢技术学校支持基金会的一所学校的三个班级进行,共有76名学生参与。本研究在活动发展过程中获得的结果,通过准实验设计下的归一化哈克增益统计分析进行研究,表明在协作环境中使用主动方法作为教学关系的潜在中介的可能性。关键词:视频分析,运动学,功能,准实验,同伴指导。
{"title":"A Metodologia ativa de instrução pelos colegas associada à videoanálise de experimentos de cinemática como introdução ao ensino de funções","authors":"C. Nascimento, A. Oliveira","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2019-0162","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2019-0162","url":null,"abstract":"Como resultado de estudos para aplicações interdisciplinares desenvolvidos em curso de Mestrado em Ensino de Ciências, com o intuito de orientar professores e graduandos de licenciatura das áreas de Física, Matemática e afins para práticas inovadoras junto ao corpo discente, o presente estudo trata do ensino de funções em turmas de 9° ano do Ensino Fundamental, envolvendo a Matemática e a Física, a partir do delineamento quase-experimental de série temporal. Por meio da videoanálise de pequenos experimentos de cinemática realizados pelos alunos, com a utilização do software livre Tracker, foram tratadas questões acerca de funções afins e quadráticas, derivadas dessas experiências e observações, com pré-testes e pós-testes conceituais ao longo de seis aulas duplas, intercalando a realização dos experimentos físicos e a aplicação dos testes. A videoanálise dos experimentos de cinemática, com conclusões alcançadas pelos alunos, entrou como fator introdutório e embasador do tema funções. Os pré e pós-testes foram mediados pela metodologia ativa de Instrução pelos Colegas IpC e a troca de entendimentos e experiências entre os grupos participantes possibilitou a avaliação e medição do estudo quanto à sua eficácia. O tratamento foi aplicado em três turmas de uma escola da Fundação de apoio à Escola Técnica do Rio de Janeiro, totalizando a participação de 76 alunos. Os resultados desta pesquisa, obtidos no desenvolvimento das atividades, estudados pela análise estatística do ganho normalizado de Hake sob o delineamento quase-experimental, indicam a possibilidade de se utilizar a metodologia ativa proposta como potencial mediadora da relação ensino-aprendizagem em contextos colaborativos. Palavras-chave: videoanálise, cinemática, funções, quase-experimental, instrução pelos colegas.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"9 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87724725","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Equivalence between the Dirac oscillator and a spin-1/2 fermion embedded in a transverse homogeneous magnetic field: movement in a (2 + 1)-dimensional world 狄拉克振荡器与嵌入在横向均匀磁场中的自旋为1/2的费米子之间的等价:在(2 + 1)维世界中的运动
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0133
A. Castro
The planar Dirac oscillator embedded in a transverse uniform magnetic field has emerged in applications to optical models [1][3] and graphene [4][10]. In a recent work, it has been shown in a simple way that the planar Dirac oscillator and a spin-1/2 fermion embedded a transverse homogeneous magnetic field are equivalent problems [11]. This achievement, put into effect with 4×4 realizations of the Dirac matrices in a (3+1)-dimensional world, fills with suspicions of wrongdoing many works diffused in the literature. In the present work, even with a content easy to deal with by graduate students in Physics, the same achievement is reached by using 2 × 2 realizations of the Dirac matrices in a (2+1)-dimensional world. In the Minkowski spacetime, the behaviour of a spin1/2 fermion of mass m subject to the most generic set of interactions is governed by the Dirac equation (in natural units ~ = c = 1)
嵌入横向均匀磁场中的平面狄拉克振荡器已经应用于光学模型[1][3]和石墨烯[4][10]。在最近的一项工作中,用一种简单的方法证明了平面狄拉克振荡器和嵌入横向均匀磁场的自旋为1/2的费米子是等效问题[11]。这一成就,随着4×4在(3+1)维世界中狄拉克矩阵的实现而实现,充满了对许多文献中散布的不法行为的怀疑。在目前的工作中,即使是物理研究生很容易处理的内容,在(2+1)维世界中使用狄拉克矩阵的2 × 2实现也能达到同样的效果。在闵可夫斯基时空中,质量为m的自旋1/2费米子在最一般的相互作用集合下的行为是由狄拉克方程(在自然单位中~ = c = 1)控制的。
{"title":"Equivalence between the Dirac oscillator and a spin-1/2 fermion embedded in a transverse homogeneous magnetic field: movement in a (2 + 1)-dimensional world","authors":"A. Castro","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2019-0133","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2019-0133","url":null,"abstract":"The planar Dirac oscillator embedded in a transverse uniform magnetic field has emerged in applications to optical models [1][3] and graphene [4][10]. In a recent work, it has been shown in a simple way that the planar Dirac oscillator and a spin-1/2 fermion embedded a transverse homogeneous magnetic field are equivalent problems [11]. This achievement, put into effect with 4×4 realizations of the Dirac matrices in a (3+1)-dimensional world, fills with suspicions of wrongdoing many works diffused in the literature. In the present work, even with a content easy to deal with by graduate students in Physics, the same achievement is reached by using 2 × 2 realizations of the Dirac matrices in a (2+1)-dimensional world. In the Minkowski spacetime, the behaviour of a spin1/2 fermion of mass m subject to the most generic set of interactions is governed by the Dirac equation (in natural units ~ = c = 1)","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"141 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86627121","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Uma revisão dos princípios da conversão fotovoltaica de energia 光伏能源转换原理综述
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0191
Ariane A. Lima, Natalia Pereira Menezes, S. Santos, Byanca Amorim, Fabiano Thomazi, F. Zanella, Armando Heilmann, E. Burkarter, C. Dartora
A conversão fotovoltaica de energia é uma área de pesquisa muito ativa devido à necessidade de ampliar a participação das fontes de energia renováveis na matriz energética global. Os esforços de pesquisa vão desde a modelagem de dispositivos fotovoltaicos a partir de princípios físicos fundamentais ou fenomenologias, passando pelo desenvolvimento e caracterização de novos materiais e dispositivos aplicáveis na conversão fotovoltaica e indo até os estudos de impacto ambiental e aspectos econômicos. No presente trabalho, utilizando-se do modelo de sistema de dois níveis acoplado a um campo de fótons, apresentam-se os princípios físicos da conversão fotovoltaica de energia. Com isso, além de servir de rápido guia para os pesquisadores e estudantes no campo da conversão fotovoltaica, o problema spin-bóson é utilizado de forma pedagógica para servir como um exercício contextualizado de mecânica quântica e física dos semicondutores. Palavras-chave: célula solar, conversão fotovoltaica, fóton, semicondutores, polímeros fotoativos.
光伏能源转换是一个非常活跃的研究领域,因为需要扩大可再生能源在全球能源矩阵中的参与。研究工作范围从基本物理原理或现象学的光伏器件建模,通过开发和表征适用于光伏转换的新材料和器件,到环境影响和经济方面的研究。本文利用光子场耦合的两能级系统模型,介绍了光伏能量转换的物理原理。因此,除了作为光伏转换领域的研究人员和学生的快速指南外,自旋玻色子问题还被用作量子力学和半导体物理的背景练习。关键词:太阳能电池,光伏转换,光子,半导体,光活性聚合物。
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Construção de uma maquete experimental automatizada para o estudo da polarização da luz e comprovação experimental da Lei de Malus com o auxílio da plataforma Arduíno 利用arduino平台建立了光偏振研究的自动化实验模型,并对Malus定律进行了实验验证
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2020-0247
Ivanor Nunes de Oliveira, W. L. Silva, J. Ramos, Clênia Andrade Oliveira de Melo, C. Takiya, V. D. Chaves
Resumo No presente artigo, apresentamos os procedimentos necessários para a construção de uma maquete experimental automatizada para a comprovação da lei de Malus com o auxílio da plataforma Arduino, em consonância com o plano de automatização das práticas laboratoriais dos Laboratórios de Física Geral da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, UESB. A escolha da plataforma Arduino está relacionada, em primeiro lugar, com o seu baixo custo, a facilidade de programação e a sua capacidade de estudar processos físicos em tempo real na prática educacional, o que tem permitido modernizar os laboratórios, que são automatizados, manipulados remotamente. A utilização de modernos recursos de software e hardware, unidos por uma plataforma de software universal, permite criar ferramentas virtuais e reais multifuncionais com interface cômoda para estudantes e pesquisadores. Os resultados experimentais obtidos foram usados para demonstrar a lei de Malus por dois métodos. De fato, considerando-se os mais recentes progressos da tecnologia dos computadores, tem-se oportunidades reais para introduzir os mais avançados e eficientes recursos de software e hardware, altamente interativos sem o uso de equipamentos caros.
总结本文首先介绍必要的程序自动建立一个实验模型验证马吕斯定律的援助计划,符合开源平台的自动化实验室实践大学普通物理实验室西南部的巴伊亚州,UESB。Arduino平台的选择首先与它的低成本、易于编程和在教育实践中实时研究物理过程的能力有关,这使得实验室实现了现代化,实现了自动化和远程操作。使用现代软件和硬件资源,结合一个通用的软件平台,允许创建虚拟和真实的多功能工具,为学生和研究人员提供舒适的界面。用实验结果用两种方法证明了苹果定律。事实上,考虑到计算机技术的最新进展,我们有真正的机会引入最先进和高效的软件和硬件资源,高度交互,而不使用昂贵的设备。
{"title":"Construção de uma maquete experimental automatizada para o estudo da polarização da luz e comprovação experimental da Lei de Malus com o auxílio da plataforma Arduíno","authors":"Ivanor Nunes de Oliveira, W. L. Silva, J. Ramos, Clênia Andrade Oliveira de Melo, C. Takiya, V. D. Chaves","doi":"10.1590/1806-9126-rbef-2020-0247","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2020-0247","url":null,"abstract":"Resumo No presente artigo, apresentamos os procedimentos necessários para a construção de uma maquete experimental automatizada para a comprovação da lei de Malus com o auxílio da plataforma Arduino, em consonância com o plano de automatização das práticas laboratoriais dos Laboratórios de Física Geral da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, UESB. A escolha da plataforma Arduino está relacionada, em primeiro lugar, com o seu baixo custo, a facilidade de programação e a sua capacidade de estudar processos físicos em tempo real na prática educacional, o que tem permitido modernizar os laboratórios, que são automatizados, manipulados remotamente. A utilização de modernos recursos de software e hardware, unidos por uma plataforma de software universal, permite criar ferramentas virtuais e reais multifuncionais com interface cômoda para estudantes e pesquisadores. Os resultados experimentais obtidos foram usados para demonstrar a lei de Malus por dois métodos. De fato, considerando-se os mais recentes progressos da tecnologia dos computadores, tem-se oportunidades reais para introduzir os mais avançados e eficientes recursos de software e hardware, altamente interativos sem o uso de equipamentos caros.","PeriodicalId":49620,"journal":{"name":"Revista Brasileira De Ensino De Fisica","volume":"50 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89215212","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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A Revolução Copernicana: aspectos históricos e epistemológicos 哥白尼革命:历史和认识论方面
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0190
C. M. Porto
Resumo Neste trabalho fazemos uma apresentação didática da chamada Revolução Copernicana, destacando alguns aspectos históricos e epistemológicos a ela associados. Procuramos, em especial, mostrar como a história da ciência astronômica, na qual está inserida o modelo heliocêntrico de Copérnico, esteve sempre sujeita a uma disputa entre duas concepções científicas, que poderíamos chamar de realismo e de instrumentalismo, sobretudo no que se refere ao emprego por Ptolomeu de dispositivos como o equanto e o excêntrico na descrição dos movimentos planetários. Fazemos uma breve exposição do pensamento cosmológico de Aristóteles e dos modelos astronômicos geocêntricos de Ptolomeu e seus sucessores árabes e, então, uma exposição mais detalhada, ainda que qualitativa, da nova proposta de Copérnico, bem como de seus fundamentos epistemológicos. Por último, procuramos mostrar também como essa proposta, em princípio restrita a um campo de saber específico, abalou completamente a concepção científica e filosófica aristotélica então amplamente prevalecente, constituindo mais um elemento de confronto entre uma nova visão de mundo emergente e outra, já em seus derradeiros momentos, conflito que se refletiu de maneira acentuada no domínio religioso.
摘要本文对所谓的哥白尼革命进行了说教性的介绍,突出了与之相关的一些历史和认识论方面。我们,特别是天文科学故事展示危难哥白尼的日心说,一直受到科学两个概念之间的世仇,现实主义和instrumentalismo,尤其是我们称呼的工作设备)奖和行星运动的偏心的描述。我们简要介绍了亚里士多德的宇宙学思想和托勒密及其阿拉伯继承者的地心天文模型,然后对哥白尼的新建议及其认识论基础进行了更详细的阐述,尽管是定性的。最后,我们也展示的提议,原则上仅限于特定的知道,完全震撼了亚里士多德哲学的科学设计和广泛流行,作为一种新兴的新世界观冲突和其他冲突,已经在他的最后时刻,体现中国人的宗教领域。
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Thermodynamic Potentials and Natural Variables 热力学势和自然变量
Q4 Social Sciences Pub Date : 2020-01-01 DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0127
M. Amaku, F. Coutinho, L. N. Oliveira
Most books on Thermodynamics explain what thermodynamic potentials are and how conveniently they describe the properties of physical systems. Certain books add that, to be useful, the thermodynamic potentials must be expressed in their “natural variables”. Here we show that, given a set of physical variables, an appropriate thermodynamic potential can always be defined, which contains all the thermodynamic information about the system. We adopt various perspectives to discuss this point, which to the best of our knowledge has not been clearly presented in the literature.
大多数关于热力学的书都解释了热力学势是什么,以及它们如何方便地描述物理系统的性质。某些书补充说,为了有用,热力学势必须用它们的“自然变量”来表示。这里我们证明,给定一组物理变量,总能定义一个合适的热力学势,它包含了系统的所有热力学信息。我们采用不同的观点来讨论这一点,据我们所知,这一点在文献中还没有清楚地提出。
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期刊
Revista Brasileira De Ensino De Fisica
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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