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Eletrotecnia II

Código:

LEEC12108

Sigla:

ELETII

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrotecnia e Sistemas de Potência

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.ips.pt/2122/course/view.php?id=38
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
EEC	132	Plano de Estudos	1	-	6	75	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo genérico proporcionar formação básica transversal às diversas especialidades em EEC na área do eletromagnetismo e dos circuitos elétricos de corrente alternada. Também fornece aos estudantes competências suficientes para conseguirem formular metodologias de análise de circuitos em corrente alternada, resolver as equações de funcionamento nos domínios do tempo e da frequência, determinando as respetivas tensões e correntes elétricas e a análise de sistemas trifásicos. O ensino teórico-prático é complementado com a realização de trabalhos laboratoriais.

Resultados de aprendizagem e competências

Conhecer as leis fundamentais que regem o campo magnético e analisar um circuito magnético.
Conhecer a importância dos sistemas alternados sinusoidais face aos sistemas contínuos. 
Representar as grandezas alternadas sinusoidais em notação complexa, necessária à análise dos circuitos.

Analisar os circuitos RL e RC série, em CA.

Analisar circuitos RLC série e RL//C e interpretar o fenómeno da ressonância.

Operar com as noções de potência complexa, aparente, ativa e reativa.

Calcular as potências em jogo em cada um dos elementos do circuito.

 Equacionar e resolver circuitos em regime forçado sinusoidal, utilizando diferentes metodologias e teoremas.

 Analisar circuitos trifásicos ligados em estrela ou em triângulo e calcular a sua potência.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Sistema de Unidades. Carga elétrica. Lei de Coulomb. Campo elétrico. Potencial. Trabalho e energia potencial. Capacidade e Condensadores. Associação de condensadores. Energia num condensador. Materiais dielétricos.

Grandezas elétricas. Resistência elétrica. Lei de Ohm. Efeito de Joule. Potência e energia. Elementos ativos e passivos. Conservação da energia. Associação de resistências. Conversão estrela-triângulo e triângulo-estrela. Leis de Kirchhoff. Divisores de tensão e corrente. Teorema da sobreposição. Análise nodal e de malhas. Teoremas de Thèvenin e Norton. Teorema de Millman. Transferência de potência máxima. Balanço de potência.

Sinais periódicos e sinais sinusoidais - principais conceitos. Valor médio e valor eficaz. Representação simbólica. Análise de circuitos resistivos. Potência instantânea e potência média.

Programa

CAPÍTULO I - Eletromagnetismo

Força e campo magnético. Lei Biot-Savart. Lei de Ampère. Força de Lorentz. Indução eletromagnética. Lei de Faraday e de Lenz. Gerador de corrente alternada. Indutância e bobinas. Magnetização. Ciclo histerético. Circuito magnético.

CAPÍTULO II - Análise de circuitos em corrente alternada

Análise de circuitos no domínio da frequência. Tensão e corrente com variação sinusoidal no tempo. Impedância e admitância. Potência instantânea, aparente, ativa e reativa. Relações fasoriais. Circuitos RC, RL e RLC série e paralelo. Ressonância e fator de qualidade. Análise energética. Fator de potência.

CAPÍTULO III - Circuitos em corrente alternada

Resolução de circuitos em CA com a aplicação de diferentes metodologias. Método das tensões nos nós e das correntes nas malhas. Teorema da sobreposição. Teoremas de Thèvenin e Norton.

CAPÍTULO IV - Sistemas Trifásicos

Sistemas equilibrados. Tensão simples e composta. Ligações em estrela e triângulo. Potência em sistemas trifásicos. Cargas equilibradas e desequilibradas.

Bibliografia Obrigatória

Docentes UC; Folhas teóricas de apoio às aulas teórico-práticas.
Docentes UC; Folhas com coleção de problemas de apoio às aulas teórico-práticas.
Docentes UC; Guias de apoio aos trabalhos laboratoriais.
Vitor Meireles ; Circuitos Eléctricos. ISBN: 9789727575862

Bibliografia Complementar

R. L. Boylestad; Introductory Circuit Analysis. ISBN: 9780133923919
L. Bessonov; Electricidade Aplicada Para Engenheiros. ISBN: 9726820219
William Hayt, Jack Kemmerly , Jamie Phillips , Steven Durbin ; Engineering Circuit Analysis. ISBN: 0073545511

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico/práticas:
- Exposição das matérias teóricas, realizada com a combinação do método expositivo com o método interpretativo, apelando à participação dos alunos. Resolução de problemas de aplicação em que se promove a participação ativa dos alunos.

Aulas de laboratório:
- É seguido o método participativo, embora também sejam utilizados outros métodos ativos, conforme as situações. Realização de 8 trabalhos laboratoriais com apoio de guias específicos e apresentam o relatório do trabalho realizado.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho laboratorial	40,00
Teste	60,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	90,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	180,00

Obtenção de frequência

A frequência nesta UC implica a participação em mais 75% das aulas de laboratório e a execução de todos os trabalhos propostos.

Os alunos que obtiveram classificação positiva no laboratório no ano lectivo transato, podem ser dispensados da frequência das aulas de laboratório, de acordo com as regras apresentadas na página desta UC no Moodle.

A incrissão no Moodle é obrigatória!

Fórmula de cálculo da classificação final

- CONDIÇÕES DE APROVAÇÃO:
A nota final da disciplina será calculada do seguinte modo:
- Nota dos laboratórios (N_L), calculada com base na realização dos trabalhos e de duas provas práticas, igual ou superior a 9,5 valores com o peso de 40%.
- Nota do exame final (N_E) obrigatoriamente igual ou superior a 7,5 valores, com o peso de 60%.
- No caso de avaliação distribuída (testes), a nota mínima na média dos testes é de 7,5 valores, com o peso de 60% à semelhança do exame.

A classificação final desta UC é calculada por:
N_F=0,6N_E+0,4N_L
ou
N_F= 0,2N_T1+0,2N_T2+0,2N_T3+0,4N_L

Onde: N_TX corresponde à classificação obtida nos testes 1, 2 e 3.