Little-Parks oscillations near a persistent current loop

We investigate the Little-Parks oscillations caused by a persistent current loop set on the top edge of a mesoscopic superconducting thin-walled cylinder with a finite height. For a short cylinder the Little-Parks oscillations are approximately the same ones as the standard effect, as there is only one magnetic flux piercing the cylinder. For a tall cylinder the inhomogeneity of the magnetic field makes different magnetic fluxes pierce the cylinder at distinct heights and we show here that this produces two distinct Little-Parks oscillatory regimes according to the persistent current loop. We show that these two regimes, and also the transition between them, are observable in current measurements done in the superconducting cylinder. The two regimes stem from different behavior along the height, as seen in the order parameter, numerically obtained from the Ginzburg-Landau theory through the finite element methodComment: 13 pages, 12 figure

Recent techniques used in home energy management systems: a review

Power systems are going through a transition period. Consumers want more active participation in electric system management, namely assuming the role of producers–consumers, prosumers in short. The prosumers’ energy production is heavily based on renewable energy sources, which, besides recognized environmental benefits, entails energy management challenges. For instance, energy consumption of appliances in a home can lead to misleading patterns. Another challenge is related to energy costs since inefficient systems or unbalanced energy control may represent economic loss to the prosumer. The so-called home energy management systems (HEMS) emerge as a solution. When well-designed HEMS allow prosumers to reach higher levels of energy management, this ensures optimal management of assets and appliances. This paper aims to present a comprehensive systematic review of the literature on optimization techniques recently used in the development of HEMS, also taking into account the key factors that can influence the development of HEMS at a technical and computational level. The systematic review covers the period 2018–2021. As a result of the review, the major developments in the field of HEMS in recent years are presented in an integrated manner. In addition, the techniques are divided into four broad categories: traditional techniques, model predictive control, heuristics and metaheuristics, and other techniques.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Bidding and Optimization Strategies for Wind-PV Systems in Electricity Markets

The variability in non-dispatchable power generation raises important challenges to the integration of renewable energy sources into the electricity power grid. This paper provides the coordinated trading of wind and photovoltaic energy to mitigate risks due to the wind and solar power variability, electricity prices, and financial penalties arising out the generation shortfall and surplus. The problem of wind-photovoltaic coordinated trading is formulated as a linear programming problem. The goal is to obtain the optimal bidding strategy that maximizes the total profit. The wind-photovoltaic coordinated operation is modeled and compared with the uncoordinated operation. A comparison of the models and relevant conclusions are drawn from an illustrative case study of the Iberian day-ahead electricity market

Tutela do meio ambiente do trabalho e os princípios da prevenção e precaução: a eficácia das normas de segurança nos serviços hospitalares

A presente pesquisa tem como objetivo analisar as normas de segurança do trabalho no âmbito hospitalar, sob a ótica prevencionista conferida a partir da Constituição de 1988, e sua eficácia no que tange a proteção dos profissionais que exercem suas atividades nesse setor. Após, será realizada uma apresentação da dualidade vigente, considerando-se que, embora o ordenamento jurídico pátrio tenha como marco característico a primazia da dignidade da pessoa humana, muitos dos trabalhadores referidos têm tido seus direitos à saúde e a um meio ambiente do trabalho ecologicamente equilibrado violados por falta de políticas de saúde dentro destes estabelecimentos. Nessa perspectiva, refletir-se-á acerca das contribuições que o Direito Ambiental, com toda sua carga principiológica, poderá realizar na tentativa de solucionar os problemas atinentes aos altos índices de acidentes de trabalho no Brasil e, especificamente, nos hospitais, que lideram o ranking em comparação com os demais setores. Tal análise faz-se necessária, haja vista ter a finalidade de verificar o elemento causador da dicotomia apresentada e gerar uma reflexão acerca das medidas que poderiam ser adotadas para o alcance do verdadeiro espírito da lei a respeito do tema: a preservação do equilíbrio ecossistêmico

Metodologia de otimização estocástica para coordenação eólico-fotovoltaica

Esta dissertação incide sobre o tema da coordenação entre sistemas eólicos e fotovoltaicos que participam no mercado de eletricidade. A incerteza da potência eólica e fotovoltaica é uma caraterística predominante nesta coordenação, devendo ser considerada no planeamento ótimo de sistemas eólico-fotovoltaicos. A fim de modelizar a incerteza é apresentada uma metodologia de otimização estocástica baseada em programação linear para maximizar o lucro esperado de uma empresa produtora de energia elétrica que participa no mercado diário. A coordenação entre sistemas eólicos e fotovoltaicos visa mitigar os desequilíbrios de energia, resultantes das ofertas horárias submetidas no mercado diário e, consequentemente, reduzir as penalizações financeiras. Os resultados da coordenação entre um sistema eólico e um sistema fotovoltaico são comparados com os resultados obtidos para a operação não coordenada. Estes resultados permitem concluir que a metodologia desenvolvida aplicada à coordenação apresenta um lucro esperado superior ao lucro obtido para a operação não coordenada; Abstract Stochastic Optimization Methodology for Wind-Photovoltaic Coordination This dissertation focuses on the issue of coordination between wind and photovoltaic systems participating in electricity markets. The uncertainty of wind and photovoltaic power is a main characteristic of these systems, which must be included in the optimal scheduling of the coordination of wind with photovoltaic systems. In order to model the uncertainty is presented a stochastic approach based on linear programming to maximize the profit of a wind photovoltaic power producer which participates in electricity markets. The coordination of wind with photovoltaic systems aims to mitigate the energy deviations, as a result of the participation in day-ahead market and therefore reducing economic penalties. The results obtained by the coordination are compared to results obtained by the separated operation of wind and photovoltaic systems. The results allow concluding that the proposed approach applied to the coordination presents an expected profit higher than the expected profit without coordination

Microrrede no âmbito da energia 4.0 face a incerteza e risco e ao mercado de eletricidade

Esta tese incide sobre o tema da gestão e planeamento de operação de uma microrrede no âmbito da Energia 4.0 por parte do novo agente de mercado, dito de agregador da microrrede. O agregador da microrrede tem como objetivo a maximização do lucro esperado, resultante da participação em mercado de eletricidade. A microrrede inclui fontes de produção distribuída, nomeadamente, microturbinas, eólica, fotovoltaica, armazenamento de energia, veículos elétricos, ditas de microfontes, e o uso de energia, dito de carga. O planeamento é fundamental não só para a microrrede ser um sistema sustentável de energia, mas também para a participação de fontes de energia renováveis integradas em microrrede numa matriz energética mais ampla. É necessário face à incerteza e risco e ao mercado de eletricidade a tomada de decisões apoiadas por um sistema de suporte e informação, que constitui o sistema de suporte de gestão da microrrede, que é vital para a sustentabilidade deste agente de mercado. O sistema de suporte de gestão da microrrede em estudo é baseado na formulação de um problema de programação estocástica linear inteira mista que depende do conhecimento dos processos estocásticos que descrevem os parâmetros incertos. Os parâmetros incertos são descritos por um conjunto de cenários plausíveis apropriados à representação dos eventos que ocorrem na microrrede. Atendendo ao elevado grau de incerteza e às limitações computacionais os cenários são reduzidos a um número razoável de cenários representativos. Ainda, o sistema de suporte de gestão da microrrede permite ao agregador da microrrede apresentar propostas de licitação confiáveis ao considerar o risco na tomada de decisão. Por fim, casos de estudo são simulados com intuito de avaliar o desempenho da microrrede e validar a metodologia em que é baseado o sistema de suporte de gestão da microrrede nesta tese; Abstract: Microgrid under the scope of Energy 4.0 facing uncertainty and risk and electricity markets This thesis focuses on the management and operation planning of a microgrid within the scope of Energy 4.0 by the new market agent, said to be the microgrid aggregator. The microgrid aggregator's goal is to maximize the expected profit, resulting from the participation in the electricity market. The microgrid includes sources of distributed production, namely, microturbines, wind, photovoltaic, energy storage, electric vehicles, called micro-sources, and the use of energy, said to be the load. Planning is fundamental not only for the microgrid to be a sustainable energy system but also for the participation of renewable energy sources integrated into the microgrid in a broader energy matrix. It is necessary for the facing of uncertainty and risk and the electricity market to make decisions supported by a support and information system, which constitutes the microgrid support management system, which is vital for the sustainability of this market agent. The microgrid support management system under study is based on the formulation of a mixed-integer linear stochastic programming problem that depends on knowledge of the stochastic processes that describe the uncertain parameters. The uncertain parameters are described by a set of plausible scenarios suitable to represent the events that occur in the microgrid. Given the high degree of uncertainty and the computational limitations, the scenarios are reduced to a reasonable number of representative scenarios. Also, the microgrid support management system allows the microgrid aggregator to present reliable bidding proposals taking into account risk in decision making. Finally, case studies are simulated to assess the performance of the microgrid and validate the methodology on which the microgrid support management system in this thesis is based

Friendship and consumption networks in adolescents and their relationship to stress and cannabis use intention

Background: Cannabis is an illegal psychoactive substance that’s use is widespread among adolescents. During adolescence, many changes can cause stress. In this phase, the group of friends becomes increasingly important, being a situation of vulnerability for the beginning of cannabis use, either as an escape mechanism or due to peer’s influence. Therefore, the purpose of this study is to describe and analyze the structure of the consumption and friendship network, the intention to use cannabis, and the stress in a secondary school class. Methods: An online platform with validated self-reported questionnaires were used for data collection. Results: The sample consisted of adolescents (n = 20) aged 14–16 from a third-year class of compulsory secondary education in Ponferrada (León, Spain). Significant differences were obtained concerning consumption intention and the different network metrics in both the friendship and consumption networks. Subsequently, the representation of these networks was carried out. Conclusions: Social Network Analysis is a very useful tool that provides a picture of the context in which adolescents are located. In the consumption network, there are central actors who have not yet consumed cannabis; this is a crucial moment to implement prevention strategies

Proposta de uma Sequência de Ensino Investigativo abordando o ensino de física moderna

Nos dias atuais, faz-se necessário que os estudantes de ensino médio conheçam os fundamentos físicos envolvidos no funcionamento dos equipamentos tecnológicos, que estão inseridos cada vez mais no cotidiano do ser humano (VALADARES; MOREIRA,1998). Conhecer tais conceitos físicos, pode até influenciar a escolha profissional futura dos discentes. Daí a importância de introduzir conceitos básicos de Física Moderna e, em especial, de fazer uma ponte entre a teoria e aplicação no dia a dia. Em concordância, cita-se a nova Base Nacional Comum Curricular (BNCC) do ensino médio, que reforça a necessidade da inserção de abordagens no nível médio da Física Moderna (BRASIL, 2018). Melhorato e Nicoli (2012) defendem que para alcançar os objetivos reais do ensino médio, torna-se importante discutir as possibilidades de realizar abordagens mais dinâmicas e interativas dos conteúdos, que facilitem a compreensão e tornem o ensino da Física Moderna mais atrativa aos estudantes. Neste sentido, os materiais didáticos são ferramentas importantes para o processo de ensino-aprendizagem. Como exemplo, aulas experimentais podem auxiliar o processo de aprendizagem significativa, pois, quando bem articuladas pelo professor, de forma a trabalhar a autonomia dos discentes, podem facilitar a interação entre o conhecimento prévio do educando (subsunçores) e o novo conceito, abordado no experimento (MOREIRA, 2011). Uma das maneiras de dinamizar as aulas é a utilização de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI), que pode ser iniciada a partir de um problema previamente escolhido pelo docente (CARVALHO; et.al., 2013). Assim, apresenta-se como proposta de ensino discutir uma reportagem sobre “Iluminação pública”, de forma a provocar os alunos a entenderem como funciona o acendimento automático dos postes de luz. Em seguida, trabalhar os conceitos introdutórios de Física Moderna, do problema da radiação do corpo negro até o efeito fotoelétrico

Uso de experimentos e aplicativos de análise de dados no ensino da 2ª Lei de Newton

As Tecnologias de Informação e Comunicação estão cada dia mais presentes em nossas vidas, inclusive no meio de trabalho, com o pensamento que algo surge tecnologicamente para auxiliar e facilitar o desenvolvimento das tarefas, este trabalho visa qualidade no desenvolvimento de ensino. Visando isto, vale observar o que diz o GTE do Ministério da Educação, Brasil 2013: “(...)embora considere importante a utilização de tecnologias de qualidade com vistas à melhoria da educação, alerta que o seu uso se torna desprovido de sentido se não estiver aliado a uma perspectiva educacional comprometida com o desenvolvimento humano, com a formação de cidadãos, com a gestão democrática, com o respeito à profissão do professor e com a qualidade social da educação” (BRASIL, 2013, p. 10). Visto isso, vale ressaltar o compromisso com o desenvolvimento do aluno em seu meio escolar e social, assim como providenciar uma formação de qualidade. Diante disso, este trabalho baseia-se na teoria pedagógica sócio interacionista de Vygotsky realizando estudo prático em grupo e psicologia educacional de David Ausubel com foco nos conhecimentos prévios, como orientação pedagógica para aplicação desses recursos tecnológicos, visto que para segunda lei de Newton usa-se os conhecimentos da cinemática. Diante do exposto propomos uma metodologia que faz uso de vídeos de experimentos realizados em sala de aula e de aplicativos de análises de vídeos e dados como Tracker e Excel, respectivamente. O nosso propósito é estimular o estudo de Física no primeiro ano do ensino médio, retratando a segunda lei de Newton em seu cotidiano, através de análise de vídeos de experimentos relacionados ao tema. Expondo assim, que a física é importante para o conhecimento dos fenômenos em sua volta, distinguindo-se melhor os eventos naturais que o cercam. Contudo, o cerne desse trabalho constitui-se em denotar ao estudante de maneira agradável que é possível adquirir conhecimento sobre a disciplina através do software de vídeo e análise de dados relacionado aos fenômenos físicos. Adaptado de Pereira (2015, p.1)