Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Geração de tensões alternadas. Domínio do tempo e da frequência. Conceito de Fasor. Potência Ativa, Reativa e Aparente. Fator de Potência. Circuitos magneticamente acoplados. Circuitos trifásicos equilibrados e desequilibrados. Ondas não-senoidais. Conceito de Transformada de Laplace aplicada a circuitos transitórios.

JUSTIFICATIVA

Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos e instrumentais na formulação, solução e análise de circuitos elétricos

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Redes Magneticamente Acopladas

1.1. Excitação senoidal;

1.2. Indutância mútua;

1.3. Análise de energia;

1.4 Transformador ideal;

1.5 Transformador linear.

2. Circuitos polifásicos equilibrados

2.1. Circuitos trifásicos;

2.2. Conexão Y - Y em equilíbrio;

2.3. Conexão estrela-delta em equilíbrio;

2.4. Fonte conectada em delta;

2.5. Transformações Delta ↔ Y;

2.6. Relações de potência;

2.7. Cargas trifásicas em paralelo;

2.8. Potências monofásica e trifásica equilibradas;

2.9. Medições trifásicas: medição de potência real e reativa;

2.10. Medição do fator de potência;

2.11. Correção do fator de potência.

3. Circuitos polifásicos desequilibrados

3.1. Cargas trifásicas desequilibradas em Y, em delta e suas combinações;

3.2. Conexão Y - Y com ou sem neutro;

3.3. Conexão estrela-delta;

3.4. Fonte conectada em delta;

3.5. Transformações Delta ↔ Y;

3.6. Efeitos da sequência de fases;

3.7. Métodos para determinação da sequência de fases;

3.8. Medidas de potências real e reativa;

3.9. Fator de potência.

4. Componentes simétricas

4.1. Sistema de sequência de fases positiva, negativa e zero;

4.2. Composição gráfica dos vetores de sequência positiva, negativa e zero;

4.3. Cálculos dos componentes de sequência positiva, negativa e zero;

4.4. Aplicações em tensões e correntes trifásicas desequilibradas.

5. Ondas não-senoidais

5.1. A série de Fourier e a representação de sinais periódicos;

5.2. Ondas complexas;

5.3. A série de Fourier trigonométrica e a série exponencial;

5.4. Graus de simetria de ondas não-senoidais;

5.5. Métodos para cálculo dos coeficientes da série de Fourier: analítico e gráfico;

5.6. Geração de formas de ondas;

5.7. Espectro de frequência;

5.8. Adição e subtração de sinais não-senoidais;

5.9. Valor eficaz de uma onda não-senoidal;

5.10. Onda senoidal equivalente;

5.11. Potência média para sinais não-senoidais;

5.12. Resposta da rede em estado estacionário;

5.13. Harmônicas em sistemas trifásicos.

6. Transformada de Laplace e aplicações em circuitos elétricos

6.1. Definição da Transformada de Laplace;

6.2. Propriedades da Transformada de Laplace;

6.3. A Transformada Inversa de Laplace;

6.4 Funções de transferência;

6.5 Variáveis de estado;

6.6 Aplicação da Transformada de Laplace na solução de circuitos elétricos.

7. Análise de circuitos ressonantes

7.1. Circuito ressonante série;

7.1.1. Variação da indutância L;

7.1.2. Variação da capacitância C;

7.1.3. Variação da frequência f;

7.1.4. Seletividade no circuito série RLC.

7.2. Circuito ressonante paralelo;

7.2.1. Variação da indutância L;

 7.2.2. Variação da capacitância C;

7.2.3. Variação do resistor do ramo indutivo;

 7.2.4. Variação do resistor do ramo capacitivo;

 7.2.5. Variação da frequência f;

7.2.6. Ressonância no circuito paralelo RLC puro;

7.2.7. Seletividade no circuito paralelo RLC puro;

7.3. Noções elementares sobre filtros passivos.

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, no âmbito do período 2020/1, serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line). Essas modalidades estão previstas e concordantes com a Resolução nº 25/2020 do Conselho de Graduação. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias e conteúdos:

• Modalidade síncrona (on-line): Compreende como sendo aulas expositivas, podendo haver participação dos alunos, através da plataforma Microsoft Teams**. O acesso é concedido pelo seguinte endereço: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3ae568de2d48714aad9f7b3910b7c51099%40thread.tacv2/conversations?groupId=91bc2e2a-908f-4ed7-bfbc-434a9f7e7de9&tenantId=cd5e6d23-cb99-4189-88ab-1a9021a0c451

• Modalidade assíncrona (off-line): Compreende como sendo atividades diversas, tais como: videoaulas (as aulas expositivas, ofertadas na modalidade síncronas, serão gravadas e disponibilizadas no Grupo criado para a disciplina no Microsoft Teams**), apostilas, Slides de apresentações, simulações computacionais, listas de exercícios, exercícios resolvidos. O acesso é concedido pelos seguintes endereços:

  • Grupo da Disciplina no Microsoft Teams**: Mesmo endereço para assistir as aulas síncronas

  • Sistema Moodle**: https://www.moodle.ufu.br/course/view.php?id=5147

A carga horária total do curso é de 72 horas-aula, que serão divididas da seguinte forma:

• Modalidade síncrona (on-line): Serão ministradas 2 horas-aulas semanais todas às segundas-feiras das 13h10 às 14h50 e uma quarta-feira dos meses de agosto, setembro e outubro de 2021, das 13h10 às 14h50 (totalizando 36 horas-aulas);

• Modalidade assíncrona (off-line): Serão atribuídas 36 horas-aulas ao longo do semestre, compreendendo entre diversas atividades descritas anteriormente como sendo assíncronas.

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, através do chat da Plataforma Moodle, ou através do e-mail: paulohenrique.rezende@ufu.br;

**Caso a plataforma fique indisponível por algum motivo externo, será proposto uma nova ferramenta que atenda às necessidades dos discentes e docentes.

AVALIAÇÃO

A metodologia de avaliação do curso, será baseada nos seguintes itens:

1) Lista de Exercícios em dupla (20,0 Pontos): Atividades assíncronas

2) Avaliação individual (40,0 Pontos): Atividades síncronas

• Avaliação escrita (40,0 Pontos) - 27/10/2021 das 19h00 às 22h00;

3) Trabalhos em dupla (40,0 Pontos): Atividade assíncrona

• 1º Trabalho prático (15,0 Pontos) - Simulação computacional no ATPDraw (Modelagem trifásica) - Data de entrega: 06/08/2021 até às 23h59;

• 2º Trabalho prático (10,0 Pontos) - Simulação computacional (Harmônicos) - Data de entrega: 24/09/2021 até às 23h59;

• 3º Trabalho prático (15,0 Pontos) - Simulação computacional no ATPDraw (Ressonância/Filtros) - Data de entrega: 03/11/2021 até às 23h59;

Todas as atividades deverão ser postadas, em um único arquivo, na plataforma Moodle da referida disciplina.

BIBLIOGRAFIA

Básica

[1] ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 5ª ed. Porto Alegre:McGraw-Hill, 2015.

[2] IRWIN, J. D.; NELMS, R. M. Análise Básica de Circuitos para Engenharia. 10ª ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2014.

[3] BOYLESTAD, R. L. Introdução à Análise de Circuitos. 12ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012.

[4] EDMINISTER, J. A. Circuitos Elétricos: Resumo da Teoria. Edição revisada. 2a Edição.Rio de Janeiro: Makron McGraw-Hill, 1991.

Complementar

[1] ROBBA, E. J. Introdução a Sistemas Elétricos de Potência: Componentes Simétricas. São Paulo: Edgard Blucher; Brasília: INL, 1973.

[2] KERCHNER, C. Circuitos de Corrente Alternada. Porto Alegre: Globo, 1977.

[3] JOHNSON, D. E.; HILBURN, J. L.; JOHNSON, J. R. Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. 4ª edição. São Paulo: PHB, 1990

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Paulo Henrique Oliveira Rezende, Professor(a) do Magistério Superior, em 24/06/2021, às 12:03, 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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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2859016 e o código CRC 3B976ED5.

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