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Eletrotecnia
Ano letivo: 2018/2019 - 1S
| Código: |
ARCI03 |
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Sigla: |
ELET |
| Áreas Científicas: |
Eletricidade e Energia |
Cursos
| Nº de semanas letivas: |
15 |
Língua de Ensino
Português
Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)
A UC de Eletrotecnia é uma disciplina base no domínio das ciências de engenharia. A aprendizagem dos métodos e conceitos físicos que lhe estão subjacentes, tem por objetivo desenvolver nos estudantes competências fundamentais que lhes permitam compreender os fenómenos de natureza eletromagnética e dominar as principais técnicas de análise de circuitos elétricos em corrente contínua e alternada.
Pretende-se ainda que os estudantes fiquem de posse de instrumentos (conhecimentos base e orientações bibliográficas) que possibilitem o eventual prosseguimento e aprofundamento de estudos. Na estruturação da UC, e para atingir os objetivos propostos, procura-se com a prática laboratorial e a resolução de problemas consolidar e complementar os conhecimentos teóricos.
Conteúdos programáticos
1. Introdução à Eletrotecnia
Enquadramento e objetivos.
2. Noções Fundamentais de Eletrostática
Carga elétrica; Força eletrostática; Lei de Coulomb. Campo Elétrico; Potencial Elétrico; Tensão Elétrica. Condensadores e dielétricos; associação de condensadores.
3. Corrente Eléctrica Estacionária
Intensidade de Corrente Elétrica; Resistência Elétrica; Lei de Ohm; Associação de Resistências; Divisores de tensão e de corrente. Fontes de energia elétrica; Fontes de Tensão e de Corrente; Circuito Elétrico; Potência e Energia; Lei de Joule. Análise de Circuitos Resistivos em CC. Leis de Kirchhoff. Teorema da sobreposição. Teoremas de Thèvenin e de Norton.
4. Magnetostática
Classificação de materiais magnéticos; Lei de Ampère; Fluxo magnético; Força magnetomotriz; Relutância magnética; Saturação magnética; Bobinas; Análise de Circuitos Magnéticos; Lei de Hopkinson. Analogia entre circuitos elétricos e magnéticos.
5. Campo Eletromagnético Variável
Lei de Faraday; Coeficiente de auto-indução e indução mútua; Princípio de funcionamento do transformador; Princípio de funcionamento dos geradores mecânicos de energia elétrica; Princípio de funcionamento dos motores (Força de Laplace).
6. Circuitos em Regime Quase Estacionário
Noções fundamentais: grandezas alternadas sinusoidais; valor médio e valor eficaz; representação complexa ou simbólica de uma função alternada sinusoidal.
Análise de Circuitos Monofásicos Alternados Sinusoidais em Regime Permanente: Circuito R; RL; RC; RLC; Noções de impedância e reatância; Associação de impedâncias; Potências Ativa, Reativa e Aparente; Fator de Potência.
Metodologias de ensino
Nas aulas desta UC, quer teórico-práticas quer de laboratório, procurar-se-á estimular a participação ativa do estudante no seu processo de aprendizagem, fazendo uso do seu espírito crítico. Nas aulas teórico-práticas haverá uma parte associada à apresentação do conteúdo programático da UC, sempre suportada numa outra parte, associada à resolução de problemas. Nas aulas laboratoriais o estudante terá oportunidade de realizar oito trabalhos de laboratório.
Metodologia e provas de avaliação
A avaliação compreende duas componentes:
- dois testes (ou exame final) (65%, com exigência de frequência mínima prevista no regulamento do CTSP) e nota mínima de 9,5 valores na média dos testes (ou no exame final), onde se avalia a aprendizagem dos conceitos e a resolução de problemas;
-realização de oito trabalhos de laboratório, incluindo os respetivos relatórios e discussão final (35%, com nota mínima de 9,5 valores).
A avaliação dos laboratórios é composta por duas componentes, que se complementam:
AP- Avaliação da preparação do trabalho a realizar.
AR- Avaliação dos desempenho na realização dos trabalhos, relatórios e discussão oral.
A nota final de laboratório L é calculada por:
L=0,25.AP + 0,75.AR
Nota final da disciplina = 65% teórico/prática + 35% laboratório ≥ 9,5 valores
Das aulas teórico-práticas resulta uma classificação T obtida através da realização de 2 testes facultativos T1, referente à primeira parte (Eletrostática + Corrente Eléctrica Estacionária ) e T2, referente à segunda parte (Magnetostática + Campo Eletromagnético Variável + Circuitos em Regime Quase Estacionário ) ou através de exame. A classificação T é obtida pela expressão seguinte arredondada às décimas, T=0,5.T1+0,5.T2 ou o resultado do exame de natureza teórico-prática.
O exame é constituído por duas partes, uma para a primeira parte (10 valores), e outra para a segunda parte (10 valores). Os alunos obrigados a efectuar exame para a sua aprovação podem decidir não fazer uma das partes desse exame e, nessa parte, ser-lhe-á atribuída a classificação obtida no teste correspondente. As classificações obtidas nas partes realizadas em exame substituem as eventualmente obtidas em testes.
Os alunos que tenham L≥9,5 e T≥9,5 ficarão aprovados com a classificação C determinada pelo arredondamento às unidades de: C=0,35.L+0,65.T.
As provas de exame são feitas em épocas calendarizadas a nível de Escola.
Regime de assiduidade
De acordo com as normas em vigor na instituição.
Componentes de Avaliação e Ocupação registadas
| Descrição |
Tipo |
Tempo (horas) |
Data de Conclusão |
| Participação presencial (estimativa) |
Aulas |
60 |
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Total: |
60 |
Bibliografia
Bibliografia Principal
Slides, folhas teóricas e folhas de problemas de apoio às aulas teórico-práticas.
Bibliografia Complementar
Introdução à teoria da Eletricidade e do Magnetismo, Nelson Martins – Editora Edgard Blucher Ltda.;
Circuitos Eléctricos, LIDEL, Vitor Meireles; ISBN 972-757-305-3
Electromagnetismo, 310 Problemas Resolvidos, SchaumMcGraw-Hill, Joseph A. Edminister. ISBN 0-07-450131-3
Observações
O semestre é constituído por 19 semanas, 16 letivas (30 aulas TP, sendo que 10 aulas serão em ambiente laboratorial) e 3 de preparação e avaliação.
As horas presenciais semanais compreendem 4 horas teórico-práticas (4TP) o que perfaz um total de 60 horas ao longo das 16 semanas letivas.
Por cada aula teórico-prática e laboratorial o estudante dedica 2,5 horas de estudo (compreensão e aplicação de conceitos, resolução de problemas, preparação dos trabalhos de laboratório). Estudo autónomo (TP): 30x2,5h=75 horas.
Nas semanas (3) de exames o aluno utiliza 8 horas por semana para preparação. Total: 3x8=24 horas.
Avaliação presencial (1 exame): 3,0h.
O total de horas de trabalho obtido é de 162 horas obtendo-se um total de 6 ECTS.
Horário de dúvidas (gabinete D318):
Segundas-feiras das 14h30 às 15h30 e quintas-feiras das 11h00 às 12.30h
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