Curso Técnico em Telecomunicações - Eletricidade e Instrumentação II (ELI2)

• Professor: Diego da Silva de Medeiros
• E-mail: diegomedeiros@ifsc.edu.br

Documentação

• Carga horária, Ementas, Bibliografia

• Plano de Ensino

Material de Aula

1. Apostila de Eletricidade
2. O Capacitor
3. O Indutor
4. Apostila CA
5. Apostila Fasor

Aulas

16/03 - O Indutor: Construção, funcionamento e aplicações

Nesta aula é apresentado o componente elétrico indutor. As leis de Faraday e Lenz são apresentadas, e vídeos são usados para demonstrar conceitos importantes.

• Apostila sobre indutores - Apostila utilizada como base para a aula

23/03 - Experimentos sobre eletromagnetismo. Associação de indutores. Relatório Av2.

Nesta aula alguns experimentos envolvendo conceitos de eletromagnetismo são realizados, visando fundamentar os conceitos sobre indutores. Além disso, o cálculo para a associação de indutores é estudado, baseado na apostila da aula anterior.

Como atividade da aula, os alunos deverão fazer um relatório dos experimentos, a ser entregue na próxima aula.

• Azeheb - Magnetismo e eletromagnetismo - Manual do kit de experimentos sobre eletromagnetismo da Azeheb, disponíveis no laboratório de Física. Os experimentos relacionados ao entendimento do fluxo magnético e das leis de Faraday e Lenz são realizados em aula.

06/04 - Corrente alternada (CA) e o sinal senoidal

Conceitos sobre corrente alternada (CA) são apresentados, a partir da sua geração, e a disputa entre Thomas Edison e Nikola Tesla (Link).

Após isso, o sinal senoidal é estudado, baseado na apostila abaixo.

• Apostila sobre corrente alternada (CA) - Apostila usada na aula

13/04 - Resistor, capacitor e indutor em CA - Reatâncias. Laboratório Gerador de Funções e Osciloscópio.

Nesta aula os componentes já conhecidos pelos alunos serão estudados em regime de corrente alternada. Estudaremos as relações de tensão e corrente, e veremos a influência dos componentes nestas grandezas. A mesma apostila da aula passada é usada como referência, e o quadro é usado como resumo.

Na segunda parte da aula, os alunos irão conhecer o gerador de funções e o osciloscópio. Alguns sinais simples serão gerados como exemplo. Como referência, o tutorial abaixo é utilizado.

• Roteiro do laboratório de gerador de função e osciloscópio - Este documento é usado como base nos experimentos, mas não é seguido à risca. A parte dos laboratórios de filtros não é utilizada.

20/04 - Mais sobre sinais senoidais. Exercícios sobre sinais senoidais, gerador de funções e osciloscópio. Relatório Av3

Nesta aula, alguns outros parâmetros sobre sinais senoidais são abordados. Alguns exercícios são resolvidos, visando a fixação dos conteúdos.

Na segunda parte da aula, o "Experimento 1" do roteiro de laboratório da aula passada é abordado, e os alunos deverão realizar as seguintes atividades:

• Desenhar os sinais da tabela
• Gerar e visualizar o sinal da tabela, usando os equipamentos do laboratório, e tirar uma foto

Estas informaçoes deverão ser reunidas em forma de relatório, e entregues até a próxima aula.

27/04 - Números complexos e fasores

Nesta aula, uma revisão de números complexos é realizada. Os números complexos são grandezas muito importantes para o restante da disciplina, e os alunos precisam ter segurança na sua aplicação. São vistos:

• Posição do número complexo no círculo trigonométrico
• Forma retangular: parte real e imaginária
• Forma polar: módulo e ângulo
• Operações:

• Soma e subtração na forma retangular
• Multiplicação e divisão na forma polar

Após a revisão, o sinal AC é representado por um número complexo, sua representação fasorial.

04/05 - Relação tensão-corrente de resistores, capacitores e indutores na forma fasorial. Impedância. Associação de impedâncias

Neste aula, as equações de relação entre tensão e corrente em regime alternado são estudadas, mas agora na forma fasorial. O conceito de "reatância capacitiva" e "reatância indutiva" é apresentado.

Na segunda parte da aula, é apresentado o conceito de "impedância", e a forma de associação em série e em paralelo.

Ao fim da aula, a lista de exercícios abaixo é distribuída aos alunos, que devem conferi-la até a próxima aula.

• Lista de exercícios - Impedância - Lista de exercício distribuída aos alunos sobre impedâncias.

11/05 - Resolução de exercícios sobre impedâncias

Alguns exercícios da lista distribuída na aula passada são resolvidos.

15/06 - Questões projeto final

Nesta aula os alunos iniciam os trabalhos do Projeto Final da disciplina. Nesta primeira fase - teórica -, os alunos devem calcular as tensões nos componentes em dois circuitos: um RC série e um RL série. Os parâmetros são:

• RC série
• RL série

Os resultados das questões podem ser encontrados em:

Respostas das questões - Clicar no "+" para expandir

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Questao 1 - Circuito RC serie Legenda das respostas: [1,1] = Forma retangular [1,2] = Forma polar - modulo [1,3] = Forma polar - angulo ------------------------------------------ Resultados para R = 470 e C = 5.1e-09 corrente = { [1,1] = 9.6521e-08 + 3.2044e-05i 3.8608e-07 + 6.4086e-05i 2.4125e-06 + 1.6018e-04i [1,2] = 3.2044e-05 6.4087e-05 1.6020e-04 [1,3] = 89.827 89.655 89.137 } tensao_capacitor = { [1,1] = 5.0000 - 0.0151i 4.9998 - 0.0301i 4.9989 - 0.0753i [1,2] = 5.0000 4.9999 4.9994 [1,3] = -0.17258 -0.34516 -0.86285 } tensao_resistor = { [1,1] = 0.000045 + 0.015061i 0.000212 + 0.070497i 0.000181 + 0.030120i 0.000849 + 0.140990i 0.001134 + 0.075287i 0.005308 + 0.352407i [1,2] = 0.015061 0.070497 0.030121 0.140992 0.075295 0.352447 [1,3] = 89.827 89.827 89.655 89.655 89.137 89.137 } ------------------------------------------ Resultados para R = 470 e C = 1.5e-07 f = 200 400 1000 corrente = { [1,1] = 8.2847e-05 + 9.3514e-04i 3.2382e-04 + 1.8276e-03i 1.7450e-03 + 3.9394e-03i [1,2] = 9.3880e-04 1.8560e-03 4.3086e-03 [1,3] = 84.937 79.952 66.108 } tensao_capacitor = { [1,1] = 4.9611 - 0.4395i 4.8478 - 0.8590i 4.1798 - 1.8515i [1,2] = 4.9805 4.9233 4.5716 [1,3] = -5.0628 -10.0477 -23.8916 } tensao_resistor = { [1,1] = 0.03894 + 0.43951i 0.18226 + 2.05730i 0.15220 + 0.85896i 0.71241 + 4.02067i 0.82016 + 1.85152i 3.83904 + 8.66670i [1,2] = 0.44124 2.06536 0.87234 4.08330 2.02504 9.47892 [1,3] = 84.937 84.937 79.952 79.952 66.108 66.108 } ------------------------------------------ Resultados para R = 2200 e C = 5.1e-09 f = 200 400 1000 corrente = { [1,1] = 4.5172e-07 + 3.2038e-05i 1.8058e-06 + 6.4038e-05i 1.1239e-05 + 1.5943e-04i [1,2] = 3.2041e-05 6.4063e-05 1.5982e-04 [1,3] = 89.192 88.385 85.967 } tensao_capacitor = { [1,1] = 4.9990 - 0.0705i 4.9960 - 0.1409i 4.9753 - 0.3507i [1,2] = 4.9995 4.9980 4.9876 [1,3] = -0.80779 -1.61525 -4.03253 } tensao_resistor = { [1,1] = 0.000212 + 0.015058i 0.000994 + 0.070483i 0.000849 + 0.030098i 0.003973 + 0.140883i 0.005282 + 0.074932i 0.024726 + 0.350744i [1,2] = 0.015059 0.070490 0.030110 0.140939 0.075118 0.351614 [1,3] = 89.192 89.192 88.385 88.385 85.967 85.967 } ------------------------------------------ Resultados para R = 2200 e C = 1.5e-07 f = 200 400 1000 corrente = { [1,1] = 3.3349e-04 + 8.0418e-04i 9.2622e-04 + 1.1168e-03i 1.8438e-03 + 8.8926e-04i [1,2] = 8.7059e-04 1.4509e-03 2.0471e-03 [1,3] = 67.477 50.328 25.747 } tensao_capacitor = { [1,1] = 4.2663 - 1.7692i 2.9623 - 2.4569i 0.9435 - 1.9564i [1,2] = 4.6186 3.8486 2.1720 [1,3] = -22.523 -39.672 -64.253 } tensao_resistor = { [1,1] = 0.15674 + 0.37797i 0.73367 + 1.76920i 0.43532 + 0.52488i 2.03769 + 2.45688i 0.86661 + 0.41795i 4.05646 + 1.95638i [1,2] = 0.40918 1.91530 0.68191 3.19194 0.96213 4.50359 [1,3] = 67.477 67.477 50.328 50.328 25.747 25.747 } $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ Questao 2 - Circuito RL serie ------------------------------------------ Resultados para R = 2200 e L = 0.0054 f = 5000 30000 150000 corrente = { [1,1] = 2.2593e-03 - 1.7422e-04i 1.8720e-03 - 8.6612e-04i 3.5782e-04 - 8.2776e-04i [1,2] = 2.2660e-03 2.0627e-03 9.0179e-04 [1,3] = -4.4095 -24.8286 -66.6225 } tensao_indutor = { [1,1] = 0.02956 + 0.38328i 0.88160 + 1.90546i 4.21280 + 1.82108i [1,2] = 0.38442 2.09953 4.58955 [1,3] = 85.591 65.171 23.378 } tensao_resistor = { [1,1] = 4.97044 - 0.38328i 4.11840 - 1.90546i 0.78720 - 1.82108i [1,2] = 4.9852 4.5378 1.9839 [1,3] = -4.4095 -24.8286 -66.6225 }

2016-2

Semestre 2016-1 - Prof. Pedro Armando da Silva Jr.

Semana Aula Teórica Aula Prática 1 Apresentação da disciplina. Revisão de circuitos elétricos em CC. Múltiplos e sub-múltiplos SI. Associação de resistores. 2 Revisão: Lei de Ohm, divisor de tensão e corrente, leis de Kirchhoff. Montagens de circuitos em matriz de contatos.. 3 Sinal alternado, expressão matemática e parâmetros da onda CA. Exercícios de fixação. 4 Comportamento do resistor em resposta a uma tensão CA. Osciloscópio e gerador de função. 5 Análise de nós e malhas em circuitos CA resistivo. Osciloscópio e gerador de função. 6 O capacitor e o indutor em regime CC e CA. Filtro RC. 7 Potência em regime permanente senoidal. Conceito de impedância. Triângulo de potência e fator de potência Exercício de fixação. 8 Exercícios de fixação. Filtro RL. 9 Exercícios de revisão. Avaliação. 10 Correção da Avaliação. Circuito RLC. 11 Revisão de números complexos. Recuperação de avaliação. 12 Resistência, reatância indutiva e capacitiva na forma fasorial. Circuito RLC. 13 Conceito de filtragem. Cálculo de elementos de filtro. 14 Exercícios de fixação. Teorema da superposição. 15 Exercícios de revisão. Avaliação. 16 Correção da avaliação. Atividades de recuperação. 17 Atividades de recuperação. Atividades de recuperação. 18 Recuperação final. 19 20

2014-2

Semestre 2014-2

Aula Data Horas Conteúdo Recursos Aula Data Horas Conteúdo Recursos 1 12/04 4 Apresentação da Disciplina Aula expositiva TOTAL 36 --> Semana Aula Teórica Aula Prática 1 Magnetismo. Propriedades dos materiais magnéticos. Geração do sinal alternado. Simulador de circuitos. 2 Noções do sistema de geração, transmissão e distribuição de energia. O transformador. Simulador de circuitos. 3 Identificar gráfica e matematicamente um sinal de tensão ou corrente e determinar seus parâmetros. Osciloscópio (uso CC). 4 Exercícios de fixação. Osciloscópio (uso CA) Experiência transformador. 5 Analisar o comportamento do resistor em resposta a uma tensão alternada senoidal. Cálculo de potência ativa e energia. Osciloscópio (uso CA) e gerador de funções. 6 Análise de nós e malhas em circuitos CA resistivo. Osciloscópio (uso CA) e gerador de funções. 7 Exercícios de fixação. Osciloscópio (uso CA) e gerador de funções. 8 Exercícios de fixação. EOsciloscópio (uso CA) e gerador de funções. 9 Avaliação teórica. Avaliação em laboratório. 10 Analisar o comportamento em CA de um capacitor. Reatância capacitiva. Experiência circuito RC. 11 Analisar o comportamento em CA de um indutor. Reatância indutiva. Conceito de impedância. Experiência circuito RL. 12 Compreender o conceito e calcular potência aparente, potência reativa e fator de potência. Simulador de circuitos. 13 Exercícios de fixação. Simulador de circuitos. 14 Resposta em frequência de um resistor, capacitor e indutor. Conceito de filtragem e ressonância. Experiência filtros. 15 Tipos de filtros passivos e características ideais. Experiência filtros. 16 Cálculo de elementos de filtros. Experiência filtros. 17 Exercícios de fixação. Experiência filtros. 18 Avaliação teórica. Avaliação em laboratório. 19 Atividades de recuperação. Atividades de recuperação. 20 Atividades de recuperação. Atividades de recuperação.