Programação
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Professor: Silvio Giuseppe Di Santo (silviogiuseppe@usp.br)
Horário das aulas: quintas-feiras das 9h20 às 11h
Local: Sala C1-30 (Bloco C da Elétrica).
P1 - 08/11/2023 às 13h10 - Sala C2-08 (Biênio)
P2 - 13/12/2023 às 13h10 - Sala C1-09 (Biênio)
SUB P1 e P2 - 20/12/2023 às 13h10 - Sala A2-44 (Elétrica)
Programa resumido
Circuitos em corrente contínua; circuitos em corrente alternada; energia, potência e fator de potência. Medição de grandezas elétricas. Circuitos trifásicos; medição de potência; correção do fator de potência. Transformadores; Projeto de instalações elétricas: simbologia e diagrama unifilar, metodologia de cálculo, dimensionamento de condutores e de dispositivos de proteção; Tarifação de energia elétrica. Noções básicas de automação; aterramento e proteção contra descargas atmosféricas
Programa completo
O programa completo pode ser baixado aqui.
Frequência
A frequência é aferida durante a aula com lista de presença.
Método de avaliação
A avaliação da disciplina é realizada por meio de duas provas.
Regras para pedido de prova substitutiva
"Atenção: a prova substitutiva somente poderá ser realizada para estudantes que justificarem devidamente a impossibilidade de comparecimento no dia da prova regular, por meio do link https://docs.google.com/forms/
d/e/ "1FAIpQLSf4almHzqAqDbY83vZfIoZM ricwXdnmG6gIzW98nTZk7-yUxQ/ viewform Métodos e estratégias de aprendizagem
- Aulas presenciais para apresentação dos conteúdos, resolução de exercícios e soluções de dúvidas.
- Listas de exercícios disponíveis no Moodle.
Objetivo geral
Ao final do curso espera-se que o estudante seja capaz de:
- 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; e
- 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
- 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)
- Definições de circuitos elétricos
- Nó
- Ramo
- Laço (e malha)
- Leis de Kirchhoff
- Para as correntes (conceito de nó)
- Para as tensões (conceito de caminho fechado)
- Técnicas de análise de circuitos elétricos (foco em CC)
- Análise de malhas
- Análise nodal
- 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
- 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
- Transformadores
- O transformador ideal
- Relação de transformação para tensões, correntes e impedâncias
- O transformador real e o circuito equivalente
- Condutores e dispositivos de proteção
- Instalações elétricas
- 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;
- 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
Milana Lima dos Santos - milanals@usp.br
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As apostilas desenvolvidas pelos professores do curso podem ser baixadas nos links a seguir.
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As listas de exercícios, desenvolvidas pelos professores do curso, podem ser baixadas nos links a seguir
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Calculadoras
Operações com Números Complexos usando calculadora HP
Solução de Sistemas Lineares (Ax=B) usando calculadora HP
Operações com Números Complexos usando calculadora Casio 991
Transformadores
Componentes de um Transformador Trifásico
Princípio de Funcionamento
Motores
Componentes e Montagem
Princípio de Funcionamento
Lâmpadas fluorescentes
Princípio de funcionamento