UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

CIRCUITOS ELÉTRICOS I

Unidade Ofertante:

Faculdade de Engenharia Elétrica

Código:

FEELT31301

Período/Série:

Turma:

1 e 2

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

75 horas

Prática:

0 hora

Total:

75 horas

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

CARLOS EDUARDO TAVARES

THALES LIMA OLIVEIRA

Ano/Semestre:

2022-2

Observações:

 

 

EMENTA

Teoria básica e aplicações de circuitos elétricos.

JUSTIFICATIVA

Preparar os estudantes dos cursos de Engenharia Elétrica, Engenharia Biomédica, Engenharia de Computação, Engenharia Eletrônica e Telecomunicações e Engenharia de Controle e Automação para o desenvolvimento de temas pertencentes ao núcleo básico de conhecimento, necessário aos profissionais destas áreas da Engenharia. Ressalta-se que as técnicas aprendidas nesta disciplina, além de estimular o raciocínio lógico para solução de problemas sobre o tema, irão alicerçar o aprendizado de grande parte das disciplinas técnicas obrigatórias à formação destes engenheiros.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:
1. Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos e instrumentais na formulação, solução e análise de circuitos elétricos;
2. Avaliar criticamente ordens de grandeza e significância de tensões, correntes e potências em circuitos elétricos.

Objetivos Específicos:

1. Circuitos de corrente contínua (CC) em regime permanente
   • Preparar os estudantes para a Identificação e modelagem matemática dos componentes dos circuitos elétricos lineares, levando em consideração o comportamento físico das relações tensão x corrente desses elementos.
   • Apresentar as leis fundamentais de circuitos elétricos
   • Desenvolver os métodos e teoremas de análise de circuitos em corrente contínua para a obtenção de correntes, tensões e potências em cada componente e suas correlações em regime permanente.

2. Circuitos de corrente alternada (CA) em regime permanente
   • Desenvolver as técnicas de análise de circuitos monofásicos com alimentação senoidal.
   • Discutir as formulações para a determinação dos valores instantâneos das correntes, tensões e potências no âmbito da alimentação em corrente alternada
   • Aplicar as ferramentas de análise vetorial para a representação e o cálculo das correntes, tensões e potências de circuitos operando em regime permanente.
   • Adaptação e aplicação dos teoremas e métodos de análise de circuitos vistos anteriormente para os estudos realizados nesta unidade.

3. Introdução aos Circuitos Polifásicos
   • Analisar circuitos polifásicos equilibrados.

4. Análise de circuitos em regime transitório
   • Discutir as técnicas de análises de circuitos, considerando também o comportamento transitório oriundo de energizações e chaveamentos de componentes da rede elétrica.
   • Avaliar o comportamento do circuito no domínio do tempo, através da sua representação por meio das equações diferencias correspondentes.

PROGRAMA

1. Circuitos de corrente contínua (CC) em regime permanente
   1.1. Elementos de circuitos;
   1.2. Leis fundamentais dos circuitos;
   1.3. Métodos de análise dos circuitos CC;
   1.4. Teoremas: Superposição, Thevenin, Norton, Reciprocidade, Tellegen;

2. Circuitos de corrente alternada (CA) em regime permanente
   2.1. Corrente, tensão e potência instantâneas;
   2.2. Diferenças de fase;
   2.3. Características de corrente, tensão e potência em circuitos puramente resistivos, RL, RC e RLC;
   2.4. Corrente e tensão eficazes - potência média;
   2.5. Representação vetorial de ondas senoidais;
   2.6. Álgebra vetorial aplicada à análise de circuitos elétricos CA;
   2.7. Cálculo de potência empregando equação na forma complexa;
   2.8. Métodos de análise de circuitos CA.

3. Introdução aos Circuitos Polifásicos
   3.1. Geração de tensões trifásicas – Lei de Faraday-Lenz
   3.2. Circuitos trifásicos equilibrados
   3.3. Conexões ∆ e Y em equilíbrio
   3.4. Relações de potência em circuitos trifásicos
   3.5. Potências por fase e total em circuitos trifásicos equilibrados
   3.6. Fator de potência

4. Análise de circuitos em regime transitório no domínio do tempo
   4.1. Análise no domínio do tempo de circuitos de segunda ordem sem e com várias formas de excitações:
      • Superamortecidos,
      • Subamortecidos,
      • Amortecimento crítico;

METODOLOGIA

Técnicas de Ensino

Serão adotadas aulas presenciais expositivas dialogadas sobre os temas estabelecidos no programa com uso de projetor, quadro negro, textos, artigos e demais materiais complementares relacionados aos temas. Também serão desenvolvidas atividades presenciais contemplando a solução de exercícios. Serão ministradas 77 horas-aula (5 horas-aula semanais) na modalidade presencial, às quartas-feiras das 10h40min às 12h20min e às quintas-feiras das 08h50min às 11h30min. A assiduidade das aulas presenciais será verificada em todos os encontros.

Como complementação à carga horária serão aplicadas outras atividades acadêmicas contempladas como Trabalho Discente Efetivo (TDE), correspondente ao período de 19/06/2023 a 29/06/2023 (10% do semestre letivo), totalizando 13 horas-aula de acordo com os Art 2º e Art 3º da Resolução CONGRAD nº 73 de 17 de Outubro de 2022. Tais atividades contemplam a solução de exercícios, visualização de videoaulas e entrega de listas de exercícios disponibilizados via Moodle. A assiduidade das atividades extraclasse será verificada de acordo com o envio das tarefas.

Cronograma de desenvolvimento do conteúdo

Aulas nº

Conteúdo

01-02

Introdução, discussão do plano de curso, avaliação e referências bibliograficas

 

1 - Circuitos de corrente contínua (CC) em regime permanente

03-05

1.1 Elementos de circuitos, bipolos;

06-09

1.2 Leis fundamentais dos circuitos: Leis de Kirchhoff;

10-14

1.3 Métodos de análise dos circuitos CC, transformação Y-D, deslocamento de fontes;

15-18

1.4 Teoremas: Superposição, Reciprocidade e tellegen;

19-23

1.4 Teoremas: Thevenin e Norton

24-26

Primeira Avaliação

 

2 - Circuitos de corrente alternada (CA) em regime alternada

26-30

2.1 Álgebra vetorial aplicada à análise de circuitos elétricos CA;

31-32

2.2 Corrente, tensão e potência instantâneas;

33-35

2.3 Características de corrente, tensão e potência em circuitos puramente resistivos, RL, RC e RLC;

36-38

2.4 Corrente e tensão eficazes - potência média;

39-42

2.5 Representação vetorial de ondas senoidais;

43-45

2.6 Diferenças de fase;

46-48

2.7 Cálculo de potência empregando equação na forma complexa;

49-51

2.8 Métodos de análise de circuitos CA.

52-54

Segunda Avaliação

55-57

3 - Introdução aos Circuitos Polifásicos

58-60

3.1. Geração de tensões trifásicas – Lei de Faraday-Lenz

61-63

3.2. Circuitos trifásicos equilibrados

64-66

3.3. Conexões ∆ e Y em equilíbrio

67-69

3.4. Relações de potência em circuitos trifásicos

70-71

3.5. Potências por fase e total em circuitos trifásicos equilibrados

72-73

3.6. Fator de potência

74-76

4 - Análise de circuitos em regime transitório no domínio do tempo

77-78

4.1. Análise de circuitos de primeira ordem, no domínio do tempo, sem e com várias formas de excitações

79-82

4.2. Análise de circuitos de segunda ordem, no domínio do tempo, sem e com várias formas de excitações:

     4.2.1. Superamortecidos

     4.2.2. Subamortecidos

     4.2.3. Amortecimento crítico

83-86

Terceira Avaliação

87-90

Avaliação de Recuperação

AVALIAÇÃO

a) Lista de Exercícios: Ao final de cada capítulo do programa da disciplina (3 capítulos) o estudante deverá fazer a avaliação “Lista de Exercícios” que consiste na resolução de uma lista previamente disponibilizada, totalizando 15 pontos. As mesmas devem ser entregues na forma de upload de arquivo de texto ou de imagem/foto (PDF ou JPG), com entrega limite nas seguintes datas:
1ª lista: 03/04/2023 até 08h50min
2ª lista: 08/05/2023 até 08h50min
3ª lista: 12/06/2023 até 08h50min


b) Provas: Ao final de cada capítulo do programa da disciplina o estudante deverá fazer uma prova escrita presencial na data e horário especificados:
1ª prova: 06/04/2023 - Início: 08h50min e Término: 11h30min.
2ª prova: 11/05/2023 - Início: 08h50min e Término: 11h30min.
3ª prova: 15/06/2023 - Início: 08h50min e Término: 11h30min.

Cada prova terá um valor de 25 pontos, totalizando 75 pontos.


c) Testes Extraclasse: Ao longo de cada capítulo serão realizadas avaliações extraclasse no Moodle. Serão realizados 3 testes com o valor de 2 pontos cada um, disponíveis ao longo da semana que antecede a prova, com o prazo finalização na data e horário do início da sua respectiva prova. Estas atividades totalizarão 6 pontos.


d) Atividades Complementares: Ao longo de cada capítulo serão realizadas atividades de fixação do conteúdo, utilizando as ferramentas de atividades do Moodle. Estas atividades totalizarão 4 pontos.

 

e) Avaliação de Recuperação: Será oferecida avaliação de recuperação para os discentes que não obtiverem o rendimento mínimo para aprovação. Para ter direito à realização dessa avaliação é obrigatória a frequência mínima de 75% na disciplina. A avaliação de recuperação será composta por uma prova escrita presencial no dia 22/06/2023 das 08h50min às 11h30min contemplando todo o conteúdo semestral. A nota alcançada irá substituir a menor nota obtida dentre as três provas regulares e o estudante que utilizar a ferramenta de recuperação terá sua nota máxima estabelecida em 60 pontos.
 

BIBLIOGRAFIA

Além dos vídeos com explicação e aplicação de todo o conteúdo, serão disponibilizadas apostilas em PDF na plataforma Moodle, embasadas nas seguintes referências bibliográficas:

Básica

1. ALEXANDER, Charles K. Fundamentos de circuitos elétricos. São Paulo: AMGH, 2013.
2. IRWIN, J. David. Análise básica de circuitos para engenharia. 10. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2013.
3. JOHNSON, David E. Fundamentos de análise de circuitos elétricos. 4. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1994.

Complementar

1. DORF, Richard C. Introdução aos circuitos elétricos. 9. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2016.
2. BOYLESTAD, Robert L. Introdução à análise de circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2012.
3. HAYT, William Hart. Análise de circuitos em engenharia. 8. Ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
4. ORSINI, Luiz de Queiroz. Curso de circuitos elétricos. São Paulo: E. Blucher, 2002.
5. BURIAN JUNIOR, Yaro. Circuitos elétricos. Rio de Janeiro: Almeida Neves, 1977.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Thales Lima Oliveira, Professor(a) do Magistério Superior, em 06/02/2023, às 10:03, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Carlos Eduardo Tavares, Professor(a) do Magistério Superior, em 06/02/2023, às 10:04, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.002527/2023-61 SEI nº 4242528