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PEA 3390 - Eletricidade Aplicada I

Professor

Local e horário das aulas

Programa resumido

Programa completo

Frequência

Método de avaliação

Métodos e estratégias de aprendizagem

• Aulas para apresentação dos conteúdos;
• Resolução de exercícios; e
• Soluções de dúvidas

Objetivo geral

• compreender o escopo, as classificações, os modelos, as ferramentas e os procedimentos adotados no estudo de sistemas elétricos de corrente alternada, identificando os objetivos, as vantagens e as limitações de sua utilização, selecionando as informações relevantes para a análise de um cenário específico, inferindo as informações típicas ou omitidas, traduzindo e adaptando informações textuais ou normalizadas;
• analisar sistemas e circuitos movidos a energia elétrica, determinando, com base em topologias e parâmetros fornecidos ou típicos, as grandezas de natureza elétrica ou de outra natureza (mecânica, térmica, luminosa etc) relativas às fontes, às cargas e aos condutores do circuito;
• avaliar a adequação de circuitos e instalações em corrente alternada (monofásicos e trifásicos) para processos produtivos (de interesse público, comerciais e industriais), selecionando, dentre as diversas especificações, a opção que atende a critérios operativos e econômicos; e
• Propor diretrizes de operação e manutenção de equipamentos e sistemas movidos a energia elétrica, elaborando diagramas, instruções e pareceres considerando critérios de segurança, eficiência energética e normas nacionais/internacionais cabíveis.

Conteúdos e habilidades

1. Conceitos gerais
   • Carga elétrica
   • Corrente elétrica
   • Potencial elétrico
   • Potência e energia elétrica
   • Bipolos elétricos
     • Passivos (resistor, capacitor e indutor)
     • Ativos (fonte de tensão e fonte de corrente)

2. Definições de circuitos elétricos
   • Nó
   • Ramo
   • Laço (e malha)
3. Leis de Kirchhoff
   • Para as correntes (conceito de nó)
   • Para as tensões (conceito de caminho fechado)
4. Técnicas de análise de circuitos elétricos (foco em CC)
   • Análise de malhas
   • Análise nodal
5. Senoides e fasores
   • Funções complexas e equação de Euler
   • Fasores
   • Representação fasorial de bipolos elétricos
   • Técnicas de análise de circuitos elétricos (foco em CA)
   • Potência instanânea
   • Potência complexa, ativa e reativa e fator de potência
   • Correção do fator de potência
6. Circuitos trifásicos
   • Conceitos gerais de sinais trifásicos
   • Sequência de fases e operador alfa
   • Carga equilibrada na ligação estrela e na ligação triângulo
   • Linha de transmissão equilibrada e sem mútuas
   • Fontes trifásicas simétricas na ligação estrela e na ligação triângulo
   • Sistema trifásico, simétrico e equilibrado na ligação estrela (grandezas
   • Sistema trifásico, simétrico e equilibrado na ligação triângulo (grandezas de fase e de linha)
   • Potência em sistemas trifásicos
7. Transformadores
   • O transformador ideal
   • Relação de transformação para tensões, correntes e impedâncias
   • O transformador real e o circuito equivalente
8. Condutores e dispositivos de proteção
9. Instalações elétricas
10. Tarifação

Objetivos específicos de aprendizagem

• Compreender as vantagens e desvantagens da utilização de circuitos em corrente contínua ou alternada, monofásicos ou trifásicos, fornecendo exemplos para cenários específicos;
• Explicar a formulação e a necessidade de minimização da potência reativa em redes de corrente alternada, apresentando curvas no tempo, comparação entre diagramas fasoriais e variação de grandezas relacionadas;
• Aplicar técnicas de análise de circuitos e equipamentos movidos a energia elétrica, determinando, por meio de uma técnica à sua escolha, valores numéricos, em unidades de engenharia, de tensão, corrente e potência em circuitos elétricos de corrente contínua e alternada, monofásicos e trifásicos, com e sem transformadores;
• Prever a forma de operação de motores trifásicos de indução, com diferentes métodos de acionamento e frente a diferentes regimes de carga mecânica, explicando os efeitos da variação da tensão de alimentação e da carga mecânica por meio das suas curvas operativas;
• Avaliar alternativas de atendimento a consumidores de energia elétrica, selecionando os componentes que atendem os limites operativos e as necessidades de projeto e discriminando os diversos custos (de operação, investimento e perdas);
• Avaliar o impacto da especificação do motor na flexibilidade operativa da planta, relacionando os diversos tipos disponíveis com os métodos de acionamento, instalação elétrica e modelo de carga mecânica;
• Avaliar as diversas componentes de custo da energia elétricas, discriminando o impacto de diferentes curvas de carga, grupos e modalidades tarifárias nos valores mensais e anuais desse custo; e
• Propor uma especificação simplificada de correção de fator de potência, justificando o dimensionamento em termos de potência, capacitância e custo de aquisição/instalação;

Unidades de conteúdo

• Circuitos em corrente contínua
• Circuitos em corrente alternada monofásicos
• Circuitos em corrente alternada trifásicos
• Eletromagnetisno e transformadores
• Instalações elétricas de baixa tensão
• Fornecimento de energia elétrica

Bibliografia

• EPUSP - Apostilas e listas de exercícios de Eletrotécnica Geral.
• ORSINI, L. Q., CONSONNI, D. Curso de Circuitos Elétricos - Volumes 1 e 2 (2002 e 2004, respectivamente), 2a. Edição. Ed. Blücher, São Paulo.
• OLIVEIRA, C. C. B de, SCHMIDT, P. H., KAGAN, N., ROBBA, E. J. Introdução a sistemas elétricos de potência: componentes simétricas, 2a. Edição. Ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1996.
• NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão, 2004 - Versão Corrigida em 2008.
• MARTE, C. L. Automação Predial - A Inteligência Distribuída nas Edificações. São Paulo: Carthago Editorial, 1995. v. 1500. 130 p.

Coordenação geral da área didática

Instruções para a prova substitutiva