2007 3 AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. FICHA CATALOGRÁFICA Romero, Fabio . Avaliação do comportamento dos campos eletromagnéticos gerados por descargas atmosféricas nuvem-terra / Fabio Romero; orientador Alexandre Piantini. -São Paulo, 2007. 155 p. : il.; 30cm. Dissertação (Mestrado -Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia) -EP / FEA / IEE / IF

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... Universidade de São Paulo. Dedicado... A Deus e aos meus amigos da Espiritualidade Aos meus amores, minha família: Ricardo, Olga, Paulo e Mel Ao meu grande amigo Prof. Dr. Dib Karam Jr. e à memória do amigo sempre presente José Fernando Romero. AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pelas oportunidades que tenho, as quais me ajudam a crescer como pessoa e alcançar meus objetivos de vida e aos amigos da Espiritualidade por sempre me auxiliarem, em especial pela ajuda na conclusão deste trabalho. Aos grandes amigos Prof. Dr. Dib Karam Jr. e Prof. Hamilton Luiz de Souza pelo incentivo, pelos conselhos desde a graduação, pela confiança e acima de tudo, pela amizade. Ao Prof. Dr. Geraldo Burani pelo apoio e credibilidade. Aos ingressantes no PIPGE em 2004 e a todos meus colegas do IEE. A todos os membros do CENDAT/USP que participaram de uma forma ou de outra no desenvolvimento deste trabalho. Aos meus grandes amigos Wilson Negrão, Marcos Galhardo, Victorio Oxilia, José Fernando Romero, Joaquim Simões e Ezequiel Ramos, pela sincera amizade, experiência e convivência alegre. Às bibliotecárias Maria de Fátima Mochizuki e Lourdes Montrezol, pela ajuda na obtenção das referências bibliográficas. Aos amigos Alberto Akio Shiga e Mario C. S. Ramos pelas sábias conversas, contribuições e orientações. Às secretárias Rosa, Adriana e Vilma pelo valioso apoio. Aos amigos Wilson Negrão e Marcos Galhardo (UFPA), Prof a . Dr a . Silmara A. S. Vicente (Mackenzie) e Cap.-ten. Bruno Melo (CTM-SP) pelas valiosas dicas e orientações no desenvolvimento da ferramenta computacional. De uma maneira muito especial, agradeço ao meu orientador Prof. Dr. Alexandre Piantini pelas oportunidades, pela paciência nos momentos de difícil compreensão dos assuntos aqui abordados e pela sincera amizade; aos meus pais Ricardo e Olga pela base de apoio durante minha vida, pela educação, e por sempre acreditarem em mim; ao meu amigo-irmão Paulo, sujeito muito especial na minha vida que sempre me apoiou, incentivou e me ensinou que com dedicação e disciplina sempre obteremos sucesso naquilo que almejamos; à Mel pelo carinho, amor, sorriso e pela companhia em todos os momentos. À CNPq, pela concessão da bolsa de Mestrado e ao IEE/PIPGE pela oportunidade. levando em consideração os parâmetros da descarga (amplitude, forma de onda e velocidade de propagação da corrente) e os diferentes modelos para representação do canal da descarga. Além do caso de solo perfeitamente condutor, são consideradas situações mais realistas, isto é, verificando-se a influência, nos campos, de parâmetros como a resistividade e permissividade do solo. Palavras-chave: descargas atmosféricas, campos eletromagnéticos, transitórios eletromagnéticos, modelos para representação da descarga de retorno, condutividade finita do solo. 9 ABSTRACT ROMERO. F. Evaluation of the Characteristics of Lightning Return Stroke Electromagnetic Fields Generated by Cloud-to-Ground Lightning. 2007. 155 f. Master Dissertation -Postgraduate Program in Energy. University of São Paulo, São Paulo, Brazil, 2007. The occurrence of lightning discharges causes a significant amount of unscheduled supply interruptions in overhead lines of electricity systems, contributing to decrease quality indicators of these systems, even in the case of regions with moderated ground flash density. Focusing on the distribution systems, great part of the problems are related to the induced voltages due to lightning discharges in the vicinity of overhead lines, which results from the electric and magnetic fields associated with the current propagation along the return stroke channel. The knowledge of the characteristics of lightning electromagnetic fields is, therefore, crutial for determining induced voltages on overhead lines. Although the importance of the assumption has propitiated in the last years the development of a great number of research concerning the lightning electromagnetic fields and induced voltages on overhead lines, in most of the studies the hypothesis of a perfect conducting ground is assumed. While such assumption can be considered valid for magnetic induction field and for the vertical component of the electric field, it doesn't apply to the horizontal electric field, especially in the case of ground with high resistivity. The aim of this work is to present and to discuss the characteristics of the electric field (vertical and horizontal components) and magnetic induction generated by the cloud-to-ground lightning discharge, taking into account the lightning parameters (amplitude, waveform and propagation speed of the return stroke current) and the different return stroke models. Besides the case of perfect conducting ground, the influences of the ground permittivity and finite conductivity in the calculation of the electromagnetic fields are so considered.