REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL ESTADO DE SANTA CATARINA Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - UDESC/CCT

Departamento: DEE - Engenharia Elétrica

Disciplina: null

Código: ELM0001

Carga horária: 72

Período letivo: 2018/2

Professor: Adalberto de Araújo Barreto Filho

Contato: adalberto.barreto@udesc.br

EDUARDO BONCI CAVALCA

Contato: eduardo.cavalca@udesc.br

Ementa

Circuitos CC e CA: série, paralelo. Máquinas CC e CA. Motores e Geradores monofásicos e trifásicos. Proteção de instalações elétricas. Disjuntores. Luminotécnica. Ensaios: Propriedades Elétricas.

Objetivo geral

Apresentar os conceitos básicos que envolvem a eletrotécnica: corrente e tensão alternada, circuitos trifásicos, instrumentos de medição, luminotécnica, instalações elétricas, motores e máquinas elétricas, comando e proteção de máquinas elétricas e transformadores.

Objetivo específico

Identificar, dimensionar e projetar sistemas de máquinas - geradores, motores e transformadores - e instalações elétricas, com base nas leis de circuitos;

- Reconhecer e aplicar requisitos de economicidade e eficiência no uso e instalções das máquinas elétricas no âmbito da eletrotécnica.

Conteúdo programático

1. Introdução – Apresentação do plano da disciplina; definição das avaliações, discussão bibliográfica. 1.1. Análise de Circuitos Elétricos Simples - Variáveis Elétricas e Elementos de circuitos;

1.2. Fontes de energia elétrica;

1.3. Cargas, Potência e Consumo de Energia - Caracterização geral de um circuito Elétrico; 1.4. Geradores/Fontes Elementares de Energia Elétrica - introd.

1.5. Leis de Ohm e de Kirchoff;

1.6. Teorema da Superposição - Introdução: caracterização e uso do teorema.

2. Associação de resistores e de fontes 2.1. Divisores de tensão e corrente;

2.2. Modalidades de suprimento de Energia Elétrica: C.C. e C.A.; 2.3. Cargas lineares;

2.4. Cargas não lineares: Indutância e Capacitância – introd.; 2.5. Modalidades e formas de onda do suprimento de Energia; 2.6. Potência instantânea, Potência Média e Valor Eficaz de Potência;

3. O indutor: modelos, relações matemáticas e propriedades. 3.1. Potência e energia em um indutor;

3.2. Associação de indutores.

4. O capacitor: modelos, relações matemáticas e propriedades 4.1. Potência e energia em um capacitor;

4.2. Associação de Capacitores.

Conteúdo programático

4.1. Potência e energia em um capacitor; 4.2. Associação de Capacitores.

4.3. Proposição de Temas para Trabalhos em equipe.

5. Circuitos elétricos indutivos e capacitivos

5.1. Análise de nós e de malhas em circuitos RL e RC;

5.2. Equações integrais e diferenciais para circuitos - máxima transferência de potência; 5.3. Modelos de representação, modelos equivalentes - Thevenin e Norton.

6. Comportamento e equivalência em circuitos RL e RC – ligações série e paralelo 6.1. Comportamento livre de circuitos: RLC-Paralelo, RLC-Série;

6.2. Análise e solução de problemas de circuitos.

7. Circuitos práticos de Corrente Alternada - aplicações em sistemas C.A.

7.1. Caracterização das funções senoidais - noções de onda fundamental e harmônicas; 7.2. Geração de energia - conceitos e fundamentos dos geradores C.A.

7.3. Excitação não senoidal - ruídos e harmônicas - excitação composta A.C. e C.C.;

8. Fasores: Conceito e aplicação em circuitos elétricos 8.1. Relações fasoriais para R, L e C;

8.2. Aplicação de fasores e notação fasorial para solução de circuitos;

8.3. Aplicação da propriedades e leis de circuitos na análise e projeto de instalações circuitais elétricas.

9. Resposta em função da frequência

9. Potência: aplicação em sistemas eletrotécnicos

9.1. Potência instantânea, potência média e potência Eficaz;

9.2. Aplicações em circuitos práticos das relações entre Potência instantânea, potência média e valores eficazes - RMS; 9.3. Relação de potencia em sistemas C.C. e C.A. e entre sistemas mono e polifásicos;

10. Valor eficaz de uma função - aplicação em circuitos práticos; 10.1. Potência aparente e fator de potência;

10.2. Potencia reativa - indutiva e capacitiva; 10.3. Correção do Fator de Potência.

11. Sistemas monofásicos, bifásicos e trifásicos;

11.1. Sistemas monofásicos - aplicações usos e limitações; 11.2. Sistemas bifásicos - aplicações usos e limitações; 11.3 Sistemas trifásicos - aplicações usos e limitações.

12. Transformadores

12.1. Transformadores Monofásicos e Trifásicos 12.2. Especificações, tipos e usos de transformadores.

13. Motores e Geradores Elétricos 13.1. Tipologia dos motores elétricos;

13.2. Conexão de motores elétricos - chaves de partida; 13.3. Caracterização e Tipologia dos Geradores Elétricos; 13.4. Operação de Geradores Elétricos;

13.5. Geradores monofásicos e trifásicos;

13.6. Acoplamento de geradores elétricos - sincronismo.

Conteúdo programático

Lab 1

1.1 Leis de Kirchhoff de correntes e tensões, Lei de Ohm, nomenclatura de resistores comerciais e de precisão, uso de ‘protoboard’, uso de fontes e uso de multímetro.

Lab 1

1.2 – Continuação: 1.1Leis de Kirchhoff de correntes e tensões, Lei de Ohm, nomenclatura de resistores comerciais e de precisão, uso de ‘protoboard’, uso de fontes e uso de multímetro.

Lab 2

2.1 Uso do osciloscópio, uso do gerador de funções, uso de ‘protoboard’, estudo dos circuitos ressonantes: serie e paralelo.

Lab 2

2.2 – Continuação: Uso do osciloscópio, uso do gerador de funções, uso de ‘protoboard’, estudo dos circuitos ressonantes: serie e paralelo.

Lab 3

3.1 Transformadores monofásicos; Polaridade magnética; Banco de transformadores trifásicos; Transformação delta-estrela, medição de tensão e corrente por fase, potencia por fase. Carga em estrela carga em delta uso do wattímetro.

Lab 3

3.2 - Continuação: Transformadores monofásicos; Polaridade magnética; Banco de transformadores trifásicos; Transformação delta-estrela, medição de tensão e corrente por fase, potencia por fase. Carga em estrela carga em delta uso do wattímetro.

Lab 4

4.1 Motores elétricos C.C.; Série-Paralelo, composto; Motores C.A., monofásico, bifásico e trifásico; Placa de Caracterização.

Lab 4

4.2 - Continuação: Motores elétricos C.C.; Série-Paralelo, composto; Motores C.A., monofásico, bifásico e trifásico; Placa de Caracterização.

Lab 5

5.1 Partida direta; Medição de correntes de partida: regime nominal e em vazio; Correção do Fator de Potencia.

Lab 5

5.2 - Continuação: Partida direta; Medição de correntes de partida: regime nominal e em vazio; Correção do Fator de Potencia.

Lab 6

6.1 Partida direta com reversão - uso de reles térmicos; Dimensionamento de proteções de sobrecarga e curto-circuito.

Lab 6

6.2 - Continuação: Partida direta com reversão - uso de reles térmicos; Dimensionamento de proteções de sobrecarga e curto-circuito.

Lab 7

Conteúdo programático

7.2 - Continuação: Partida direta estrela-triângulo, medição das correntes de pico: de linha e de fase; Teste de polaridade no motor.

Lab 8

8.1 Acionamentos de motores C.A.; Inversores; Rampas de aceleração e desaceleração, controle da velocidade local e remota; Leitura de parâmetros e configuração de novos parâmetros.

Lab 8

8.2 - Continuação: Acionamentos de motores C.A.; Inversores; Rampas de aceleração e desaceleração, controle da velocidade local e remota; Leitura de parâmetros e configuração de novos parâmetros.

Lab 9

9.1 Acionamentos de motores C.A.; Partidores suaves; Controle da corrente de pico de partida.

Lab 9

9.2 - Continuação: Acionamentos de motores C.A.; Partidores suaves; Controle da corrente de pico de partida.

1ª - Avaliação.

2ª - Avaliação.

3ª - Avaliação.

Revisão - Avaliações e percepção de desempenho do curso.

Metodologia

A disciplina será ministrada através de aulas expositivas, tarefas em sala, eventuais atividades e tarefas extra-sala e visitas/atividades em laboratório. Visando estimular o aluno através do reconhecimento das técnicas de análise de circuitos, projeto e conexão de motores e geradores elétricos e de instalações com a apresentação e elaboração de projetos;

Serão propostos temas sobre tópicos motores, geradores, sistemas de conexões e de instalações elétricas – no âmbito da disciplina - a serem apresentados pelos alunos, após prévia definição com professor (optativa);

Poderão ser utilizados recursos presenciais e não presenciais para complementar as atividades e/ou repor as atividades que por ventura necessitem de remanejamento de horários e meios – de forma que os conteúdos sejam plenamente realizados. A presença é obrigatória em atividades/avaliações complementares ou optativas que se fizerem necessárias.

A primeira Avaliação terá foco nos aspectos conceituais e quantitativos e será desenvolvida em três etapas:

- Reconhecimento, caracterização dos sistemas - no âmbito da eletrotécnica abordada pela disciplina - onde se aplicam as leis de circuitos e suas respectivas propriedades elétricas;

- Elaboração e definição de problemas característicos e típicos dos sistemas eletrotécnicos abordados; - Resolução de problemas em sala-de-aula: prova escrita - individual e em equipe.

A segunda e terceiras Avaliações constarão de: Elaboração de trabalhos temáticos sobre os sistemas eletrotécnicos abordados e Apresentação e sala dos trabalhos elaborados e os resultados obtidos.

Sistema de avaliação

1. PROVAS E TRABALHOS - 75% ou 80% - Correspondentes a três ou quatro avaliações obrigatórias – a quarta avaliação poderá ser definida em função do resultado das primeiras avaliações.

Sistema de avaliação

OBSERVAÇÕES:

• A presença será obrigatória nas avaliações e apresentação de trabalhos em equipe.

• O plano e o programa das atividades práticas/laboratório será apresentado pelos professores responsáveis antes do início destas atividades.

Bibliografia básica

HAYT, Willian H.; Kemmerly. J. E. Análise de Circuitos em Engª. São Paulo: McGraw-Hill, 1975. IRWIN, J. David; Análise de Circuitos em Engenharia. 4ª. Edição, São Paulo: Makron Books, 2000. BOYLESTAD, Robert L.. Introdução à Análise de Circuitos. 8ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1998.

Bibliografia complementar

JOHNSON, David, HILBURN, John, JOHNSON, Johnny. Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. 4ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2000.

ALEXANDER, Charles K; SADIKU, Matthew N. O.. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 1ª. Edição. Rio de Janeiro: Bookman Companhia Editora, 2003.

DORF, Richard C.; SVOBODA, James A.. Introduction to Eletric Circuits. 7ª. Edição. Editora IE-Wiley .2006. NILSSON, James; RIEDEL, Susan A.. Circuitos Elétricos. 6ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2003. ORSINI, L. Q. Curso de Circuitos Elétricos. Vol. 1 e 2. 2ª. Edição. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2002.

Recursos bibliográficos adicionais disponibilizados através de acessos aos alunos – Materiais da disciplina disponibilizados pelo professor (artigos referenciais, capítulos de dissertações ou teses que tratem do tema). São consideradas as edições atualizadas que contemplem as anteriores, acrescidas das adaptações/atualizações.

A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada.

Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitar segunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivos

comprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamente comprovados, motivados por:

I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência;

II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da lei constando o Código Internacional de Doenças (CID);

III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;