Análise de Circuitos II - LMATE

PL - Ensino Prático e Laboratorial; T - Ensino Teórico; TP - Ensino Teórico-Prático

• Objetivos da aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)

  Objectivos gerais

  Adquirir conhecimentos e experiência em análise de circuitos trifásicos, bem como análise de circuitos no domínio do tempo, e no domínio da frequência complexa.

  Objectivos específicos

  • Conceber e ensaiar soluções destinadas a satisfazer necessidades emergentes de problemas que integrem análise de circuitos trifásicos e de circuitos eléctricos no domínio do tempo e da frequência. Dimensionar as soluções projectadas.

  • Reconhecer situações, defeitos e problemas e apresentar soluções para sua correcção ou neutralização.

  • Transmitir informações de forma compreensível e eficaz

• Conteúdos programáticos

  • Sistema trifásico de tensões: Ligações trifásicas do gerador e da carga trifásica equilibrada em estrela e triângulo Análise de circuitos trifásicos em regime estacionário sinusoidal. Potência em sistemas com cargas trifásicas equilibradas Circuitos com cargas desequilibradas

  • Resposta no domínio do tempo: - Circuitos de 1ª ordem e de e 2ª ordem. A resposta completa.

  • Circuitos, grafos e métodos de análise: Conjuntos de corte fundamentais Circulações fundamentais Matriz de incidência

  • Análise de circuitos por variáveis de estado: Variáveis de estado e equações de estado. Equações de estado em notação matricial. Substituição e sobreposição.
  • Transformada de Laplace na análise de circuitos: Definição. Transformadas de algumas funções. A função impulso unitário. Propriedades. Transformada inversa. Funções impróprias. Diagramas de pólos e zeros. Teoremas. análise de circuitos no domínio s.

  • A função de transferência: Resposta de circuitos sem e com energia inicial; sobreposição.

  • Resposta na frequência: Diagramas de Bode; Ressonância; filtros passivos

  • Análise de circuitos com excitações periódicas no domino –s.

  A função de transferência e a resposta em regime forçado sinusoidal. Resposta completa

  • Análise de circuitos com excitações periódicas -Séries de Fourier. A forma co-seno da série de Fourier. Sobreposição e fasores. A forma exponencial da série de Fourier. Resposta a funções periódicas não sinusoidais. Potência média. Espectros de amplitude e de fase.

• Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos da unidade curricular

  Os conteúdos programáticos desta unidade curricular pretendem fornecer aos estudantes as competências técnicas específicas das ciências de engenharia electrotécnica.

  A aprendizagem da análise de circuitos eléctricos quer no domínio do tempo, quer no domínio da frequência complexa, deve proporcionar o projecto de circuitos eléctricos, a inspecção e rectificação de problemas nesses circuitos, bem como a gestão dos meios disponíveis e a eficaz transmissão das conclusões obtidas.

• Metodologias de ensino (avaliação incluída)

  A metodologia de ensino desta unidade curricular tem uma componente teórica e outra teórico-prática:

  Em duas aulas semanais de 1,5 horas, é utilizado o método expositivo e interactivo de apresentação de conceitos e de demonstração dos desenvolvimentos dos mesmos. A exposição teórica é acompanhada de resolução exemplos práticos de aplicação directa da matéria, incentivando-se a participação dos alunos. A existência de software de simulação de circuitos eléctricos é divulgada, sendo incentivada a sua utilização.

  Na terceira aula semanal (de 1,5 horas), o método utilizado é predominantemente participativo, pois destina-se unicamente à resolução de exercícios, bem como ao esclarecimento de dúvidas.

  Aulas de apoio adicionais de frequência livre são agendadas com os alunos. 

  A avaliação de conhecimentos adquiridos nesta unidade curricular é efectuado por dois testes e/ou por exame final.

• Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular

  A tipologia das aulas e metodologias de ensino usadas, proporcionam aos estudantes uma aprendizagem dos conceitos teóricos e a sua aplicação com supervisão e validação.

  Os exercícios propostos são de natureza e graus de dificuldade variados pretendendo ser adequados à concretização dos objectivos anteriormente enunciados.

• Bibliografia principal
  • · Nilsson, J.; Ridel, S.; “Electric Circuits”; Addison Wesley; 1999
  • · Thomas, R.; Rosa, A.; “Analysis and Design of Linear Circuits”; Prentice Hall, 1998
  • · Dorf, R.; Svoboda, J.; "Introduction to Electric Circuits"; John Willey & Sons; 2006