Eletricidade D - ENG04058 -...

Eletricidade D - ENG04058

Prof. Luiz Fernando Gonçalves

AULA 1 – Apresentação

2012/2

TópicosApresentaçãoPlano de ensino História da EletricidadeAplicações da EletricidadeEspecializações da Engenharia Elétrica

Apresentação

ApresentaçãoNomeOrigemCursosTrabalhos

ApresentaçãoContato

Departamento de Engenharia ElétricaAv. Osvaldo Aranha, 103 - Sala 205 ACentro, Porto Alegre, RS, BrasilCEP: 90035-190Telefone: 3308.4444

Internet: www.lapsi.eletro.ufrgs.br

Equipe

Luiz Fernando Gonçalves

Plano de Ensino

SúmulaIntrodução à Teoria de CircuitosTransformadoresAlternadores e MotoresInstrumentos de MedidaIntrodução à Eletrônica

CurrículosEngenharia QuímicaEngenharia de AlimentosEngenharia de MateriaisEngenharia Metalúrgica

ObjetivosA disciplina tem por objetivo capacitar o aluno para a solução de problemas básicos de eletricidadeNo início do curso são apresentados modelos de componentes, o que permite que se desenvolvam métodos racionais de análise e solução de circuitos

ObjetivosNo ambiente da eletromecânica será feito um estudo dos principais dispositivos, partes, relacionando seus comportamentos com os fenômenos eletromagnéticos envolvidosNa área de eletrônica será apresentado o diodo e estudado seu princípio de funcionamento, suas aplicações em circuitos e na retificação de corrente alternada para contínua

ConteúdoIntrodução à Engenharia ElétricaCircuitos de corrente contínuaCircuitos de corrente alternadaInstrumentos de medidaIntrodução à eletrônicaCircuitos trifásicosTransformadoresAlternadores e motores

MetodologiaA proposta pedagógica baseia-se no formato de aprendizado ativo, onde os estudantes desempenham semanalmente tarefas que tem por objetivo a assimilação dos conhecimentos ministrados em sala de aulaIsto significa que o método foca a resolução de problemas, através dos quais os estudantes reforçam os conhecimentos teóricos e práticos apresentados

MetodologiaDurante a semana serão apresentadas aulas teóricas expositivas para fundamentar o estudo dos princípios básicos da eletricidade. Nelas serão resolvidos diversos exercícios com o objetivo de consolidar os conhecimentos teóricos recém adquiridosComplementarmente, durante o semestre serão oferecidas oito aulas práticas em laboratório, aulas que tem por objetivo levar o aluno a se familiarizar com os conceitos de eletricidade, seja realizando experiências com equipamentos, seja se exercitando com tarefas e trabalhos práticos que reforçam esses conceitos e completam a sua formação e avaliaçãoAo final de cada laboratório o estudante deverá entregar um relatório, comparando resultados práticos e teóricos

Experiências de AprendizagemNas aulas teóricas são apresentados os fundamentos da disciplina, sempre acompanhados de exemplos e problemas resolvidosAs aulas teóricas tem por objetivo compreender o funcionamento dos circuitos elétricos e magnéticos, estabelecer modelos e estratégias para a solução dos problemas e, ao final, saber verificar e interpretar os resultados

Experiências de AprendizagemNas atividades de laboratório, as atividades consistem em familiarizar-se com os componentes elétricos, circuitos e instrumentos de medidas usados na vida prática, e que são estudados nas aulas teóricasAs atividades de laboratório permitem despertar o interesse pelo estudo da eletricidade na medida que aproxima o aluno de um conhecimento que, na maioria das vezes, émuito abstrato se tratado apenas no plano teórico

AvaliaçãoDuas avaliações individuais (P1 e P2) (80%)Nota de laboratório (NL) (20% da nota)

A NL é a média aritmética das notas dos relatóriosAprovação (sem exame):

MF1 ≥ 6,0; NL ≥ 6,0 e P1 e P2 ≥ 3,0

Aprovação (com exame): E ≥ 6,0 (conceito C)

( ) LNPP *2,0*4,0MF 211 ++=

FF (falta de freqüência , presença < 75%)

Conceitos

*0,60,05,70,60,95,70,100,9

FFDCBA

<≤<≤<≤<≤

Feriados e Dias Não Letivos

Segundo semestre de 201207/09 – Independência do Brasil20/09 – Revolução Farroupilha01/10 à 05/10 – Semana acadêmica 12/10 – Nossa Senhora Aparecida02/11 – Finados15/11 – Proclamação da República25/12 – Natal

Datas das Provas2012/1

Prova 1: 30/10Prova 2: 20/12Aulas de laboratório: ao final de cada áreaExame: 10/01

Bibliografia EssencialA. E. Fitzgerald - Máquinas Elétricas - Editora Bookman (ISBN: 8560031049) J. David Irwin - Análise de Circuitos em Engenharia - Editora Makron Books (ISBN: 9788534606936) James W. Nilsson - Circuitos Elétricos - Editora LTC (ISBN: 8521613636)

Bibliografia BásicaMatthew Sadiku - Fundamentos de Circuitos Elétricos - Editora Artmed (ISBN: 8586804975) Milton Gussow - Eletricidade Básica - Editora Makron Books (ISBN: 8534606129)

Bibliografia ComplementarAdel S. Sedra e Kenneth C. Smith -Microeletrônica - Editora Prentice-Hall (ISBN: 9788576050223)

ObservaçõesNas provas teóricas será permitida a consulta a um formulário pessoal, de próprio punho, em uma folha A4 que não contenha exemplos resolvidos, o qual deverá ser entregue juntamente com a resolução da provaPedidos de revisão de prova deverão ser feitos por escrito, com argumentação estritamente técnica, até uma semana após a entrega da nota da prova. Pedidos não satisfazendo estas condições não serão considerados

História da Eletricidade

História da EletricidadeHistória da humanidade

Filósofos gregosGênios dos séculos XV e XVIÁpice, séculos XVII e XVIIISéculos XIX e XX

História da EletricidadeO conhecimento da humanidade, em especial relacionado à fenômenos elétricos e eletromagnéticos, evoluiu ao longo do tempoContudo, o conhecimento dos fenômenos elétricos, é muito recente, quando comparado com a idade do universo, ou mesmo quando comparado com a história da humanidade

História da EletricidadeUniverso, 13 bilhões de anos

História da EletricidadeTerra, 5 bilhões de anos

História da EletricidadeSer humano, 6 milhões de anos

Homo sapiensEncontrado: Crânio e mandíbula de uma jovem e partes do esqueleto, 1969Local: Caverna Qafzeh, IsraelViveu: entre 100,000 e 90,000 anos atrás

(Fonte: Museu de História Natural Senckenberg, em Frankfurt)

História da EletricidadePrimeiras ferramentas, 2 milhões de anos

História da EletricidadeEscrita, 15 mil anos

História da EletricidadeRoda, 5 mil anos

História da EletricidadeMáquina a vapor, século XVIII (300 anos)

História da EletricidadeComputador, 70 anos

História da EletricidadeAvanços tecnológicos

Nota: Todos os avanços tecnológicos, em especial relacionados a eletricidade, podem ser vistos como sendo a contribuição de inúmeras pessoas: filósofos, técnicos, cientistas e pesquisadores, por exemplo

História da EletricidadeFilósofos gregos

Tales de Mileto (625 a 558 a.C., aproximadamente) Primeiro filósofo ocidental de que se tem notícia, é considerado o pai da filosofia ocidental, além de desenvolver trabalhos na matemática (geometria)Em especial, estudou fenômenos eletromagnéticos: é tido como o primeiro a fazer experiências científicas no sentido de tentar explicar fenômenos de atração eletromagnética (âmbar adquiri carga elétrica por fricção)“A água é o princípio de todas as coisas”

História da EletricidadeO âmbar é uma resina (de árvores) fóssil muito usada para a manufatura de objetos ornamentais. Embora não seja um mineral, às vezes é considerado e usado como uma gema

História da EletricidadeFilósofos gregos

Sócrates (469 à 399 a.C. - exato) Filósofo ateniense, e um dos mais importantes ícones da tradição filosófica ocidental. Éconsiderado por muitos filósofos como o modelo (perfeito) de filósofo“Só sei que nada sei”“Conhece-te a ti mesmo”

História da Eletricidade

Filósofos gregosPlatão (428 à 348 a.C., aproximadamente) Filósofo e matemático do período clássico da Grécia Antiga, autor de diversos diálogos filosóficos e fundador da Academia em Atenas, a primeira instituição de educação superior do mundo ocidental

História da Eletricidade

Filósofos gregosAristóteles (384 à 322 a.C.) Filósofo, aluno de Platão e professor de Alexandre, o Grande. Seus escritos abrangem diversos assuntos, como a física, a metafísica, as leis da poesia e do drama, a música, a lógica, a retórica, o governo, a ética, a biologia e a zoologia, por exemplo

História da Eletricidade

Filósofos árabesAbu Abdullah Muhammad Ibn Musa Al-Khwarizmi, ou simplesmente Al-Khwarizmi, nasceu no Uzbequistão Realizou importantes contribuições para a matemática: álgebra e geometria, por exemplo (logaritmos)

História da Eletricidade

Gênios da humanidade, séculos XV à XVIIILeonardo da Vinci, Italiano (1453 à 1519)Cientista, matemático, engenheiro, inventor, anatomista, pintor, escultor, arquiteto, botânico, poeta e músico. É ainda conhecido como o precursor da aviação e da balística, por exemplo

História da Eletricidade

Gênios da humanidade, séculos XV à XVIIIFrancis Bacon, Inglês (1561 à 1626)Político, filósofo e ensaísta inglês. É considerado como o fundador da ciência moderna. Ocupou-se especialmente na análise da metodologia científica e do empirismo, autor de O Método Experimental

História da Eletricidade

Gênios da humanidade, séculos XV à XVIIIThomas Hobbes, Inglês (1588 à 1673)Matemático, teórico político e filósofo inglês, autor de Leviatã, onde explana os seus pontos de vista sobre a natureza humana e sobre a necessidade de governos e sociedades

História da EletricidadeGênios da humanidade, séculos XV à XVIII

Galileu Galilei, Italiano (1564 à 1642)Físico, matemático, astrônomo e filósofo: desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos da mecânica clássica (inércia, por exemplo), melhorou significativamente o telescópio e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vênus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno e as estrelas da Via Láctea

História da EletricidadeGênios da humanidade, séculos XV à XVIII

René Descartes, Francês (1596 à 1650)Filósofo, físico e matemático Notabilizou-se sobretudo por seu trabalho na filosofia, mas também obteve grande reconhecimento na matemática por sugerir a fusão da álgebra com a geometria, gerando a geometria analítica e o sistema de coordenadas que hoje leva o seu nome

História da EletricidadeGênios da humanidade, séculos XV à XVIII

Blaise Pascal, Francês (1623 à 1662)Físico, matemático, filósofo e teólogo Contribuiu decisivamente para a criação de dois novos ramos da matemática: a Geometria Projetiva e a Teoria das probabilidadesNa Física, estudou a mecânica dos fluidos e esclareceu os conceitos de pressão à vácuo ampliando o trabalho de Evangelista Torricelli. Éainda o autor da primeira máquina de calcular mecânica, a Pascaline, e de estudos sobre o método científico

História da EletricidadeGênios da humanidade, séculos XV à XVIII

Isaac Newton, Inglês (1642 à 1727)Mais conhecido por seus trabalhos na física e matemática, embora também tenha desenvolvidos estudos nas áreas da astronomia, alquimia, filosofia e teologia Sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes na história da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica

História da Eletricidade

Gênios da humanidade, séculos XV à XVIIIPierre Simon Laplace, Francês (1749 à 1827)Matemático, astrônomo e físico A transformada de Laplace, uma de suas principais contribuições, aparece em todos os ramos da física e da matemática

Ápice da Eletricidade

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIOtto Von Guericke, Alemão (1602 à 1686)Matemático, Bacharel em Direito, Físico Desenvolveu a primeira máquina eletrostática (motor Otto)

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIStephen Gray, Inglaterra (1666 à 1736)Físico e astrônomoExplicou o fenômeno da eletrização por indução, estudou também as propriedades de condutores e isolantes

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIEwald Jurgen, Alemão (1700 à 1748)Físico e JuizInventou o capacitor elétrico

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIBenjamin Franklin, EUA (1706 à 1790)Jornalista e cientista (físico)Inventou o pára-raios, em especial

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIGeorg Simon Ohm, Alemão (1789 à 1854) Físico e matemáticoDesenvolveu a Lei de Ohm, em particular

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIAlessandro Giuseppe Antonio Anastásio Volta, ou simplesmente Alessandro Volta, Italiano (1745 à 1827)

Físico, conhecido especialmente pela invenção da pilha elétrica (tensão elétrica)

História da Eletricidade

Ápice, séculos XVII e XVIIIAndré-Marie Ampère, Francês (1775 à 1836)Físico, filósofo, cientista e matemático francês que fez importantes contribuições para o estudo do eletromagnetismo (corrente elétrica)

História da Eletricidade

Século XIXGustav Robert Kirchhoff, Alemanha (1824 à 1887) Suas contribuições científicas foram principalmente no campo dos circuitos elétricos (leis de Kirchhoff), na espectroscopia, na emissão de radiação dos corpos negros e na teoria da elasticidade

História da Eletricidade

Século XIXLéon Charles Thévenin, Francês (1857 à 1926)Engenheiro telegrafista que estendeu a Lei de Ohm à análise de circuitos elétricos complexos (Teorema de Thévenin)

História da Eletricidade

Cientistas brasileirosAlberto Santos Dumont (Palmira, MG, 20 de julho de 1873 - Guarujá, RJ, 23 de julho de 1932) Aeronauta, esportista e inventor. Dumont éconsiderado por muitos como o inventor do dirigível, do avião e do ultraleve (pai da aviação)

História da EletricidadeCientistas brasileiros

Roberto Landell de Moura (Porto Alegre, 21 de janeiro de 1861 - Porto Alegre, 30 de junho de 1928) Padre católico e inventor. É considerado um dos criadores do rádio. Foi pioneiro na transmissão da voz humana sem fio (radio emissão e telefonia por radio)Pelo seu pioneirismo, o Padre Landell de Moura é o patrono dos radioamadores do Brasil

Aplicações da Eletricidade

Aplicações da Eletricidade

Sistemas de controle de veículos

Aplicações da Eletricidade

Área militar

Aplicações da Eletricidade

Automação industrial

Aplicações da Eletricidade

Lazer, diversão e interação social

Aplicações da Eletricidade

Engenharias Civil, Química, Metalúrgica, ou de Alimentos, por exemplo

Especializações da Engenharia Elétrica

Especializações da Eletricidade

Sistemas de potência: geração, transmissão e distribuição de energia elétrica

Especializações da Eletricidade

Circuitos elétricos e eletrônicos:

Especializações da Eletricidade

Microeletrônica e circuitos integrados

Especializações da Eletricidade

Eletrônica de potência

Especializações da Eletricidade

Máquinas elétricas

Especializações da Eletricidade

Telecomunicações

Especializações da Eletricidade

Telefonia

Especializações da Eletricidade

Computação e informática

Especializações da Eletricidade

Controle, automação e robótica

Especializações da Eletricidade

Instrumentação

Muito Obrigado! fernando.goncalves@ufrgs.br

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