BIA - IFPI Campus São Raimundo Nonato Licenciatura Licenciatura em Física - São Raimundo Nonato
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise teórica dos espectros de pendências e fases de um sistema de dois terminais baseados no modelo de circuito equivalente Rₛ - (R||C)
Autor: Costa, Keyla dos Santos
Orientador(a): Áraujo, Guilherme Severino Mendes
metadata.dc.contributor.referee1: Áraujo, Guilherme Severino Mendes
metadata.dc.contributor.referee2: Ribeiro, Antônio Sousa
metadata.dc.contributor.referee3: Santos, Railton Viera
Resumo: Este trabalho apresenta uma abordagem teórica sobre a espectroscopia de impedância elétrica que é implementada através de uma tensão alternada senoidal e da análise da resposta em corrente. O estudo foca na aplicação de um modelo de circuito equivalente simples, composto por uma resistência série (Rs) associada a um circuito RC em paralelo, o qual representa dispositivos com estrutura metal/camada ativa/metal. Em especial, a camada ativa é composta por materiais no estado sólido. A partir desse modelo, são analisados os espectros de impedância e extraídos parâmetros como a resistência dos contatos, a resistência e a capacitância relativa à camada ativa. Para efeito de simulações foram utilizados valores de 50 Ω para a Rs, associada aos contatos elétricos, e variações de R, 1×10^3 Ω, 1×10^4 Ω e 1×10^5 Ω, associada a resistência da camada ativa. Para efeito de simplificação C, capacitância associada a camada ativa, foi mantida a 1×10^(-9) F. A partir desses dados foram plotados gráficos teóricos dos espectros de impedância e fase. Os resultados obtidos permitiram uma visualização didática do comportamento desses dispositivos e, assim, permitir os estudos de situações mais complexas de sistemas que, em geral, apresentam desvios do modelo estudado deste trabalho.
Abstract: This work presents a theoretical approach to electrical impedance spectroscopy, a technique widely employed in the analysis of materials and electronic devices. By applying a sinusoidal alternating voltage and analyzing the resulting current response, it is possible to obtain information regarding resistive and capacitive processes within the system. The study focuses on the application of a simple equivalent circuit model, consisting of a series resistance (Rs) connected to a parallel RC circuit, which represents devices with a metal/active layer/metal structure. In particular, the active layer consists of solid-state materials. Based on this model, impedance spectra were analyzed, and parameters such as contact resistance, as well as the resistance and capacitance related to the active layer, were extracted. For simulation purposes, a value of 50 Ω was assigned to Rs, representing the electrical contacts, while the resistance associated with the active layer (R) was varied among 1×10³ Ω, 1×10⁴ Ω, and 1×10⁵ Ω. For simplification purposes, the capacitance (C) associated with the active layer was fixed at 1×10⁻⁹ F. Based on these values, theoretical plots of the impedance and phase spectra were generated. The results provided a didactic visualization of the behavior of such devices, thus enabling further studies of more complex systems that often exhibit deviations from the model considered in this work.
Palavras-chave: Circuito
Dispositivos de dois terminais.
Espectroscopia de impedância
impedância complexa
Cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus São Raimundo Nonato
Citação: COSTA, Keyla dos Santos. Análise teórica dos espectros de impedância e fase de um sistema de dois terminais baseada no modelo de circuito equivalente Rs - (R||C). Orientador: Guilherme Severino Mendes de Araújo. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Física) - Instituto Federal do Piauí, Campus São Raimundo Nonato, São Raimundo Nonato, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4524
Data do documento: 2025
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