Eletrotecnia

TeSP - Instalações Elétricas e Manutenção Industrial
4 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 52,50 TP

Docente(s)

Pré-requisitos
Não aplicável

Objetivos
Compreender as Leis Fundamentais dos fenómenos elétricos e eletromagnéticos. Dominar as técnicas e os conceitos fundamentais mais utilizados na análise de circuitos e sistemas elétricos em corrente alternada (CA) monofásica e trifásica.

Programa
1. Grandezas e componentes fundamentais dos circuitos elétricos; definições.
1.1 Corrente Elétrica. Tensão elétrica. Formas da corrente elétrica: corrente unidirecional e corrente de sentido variável; corrente alternada.
1.2 Sistema internacional de unidades; prefixos.

2. Corrente alternada sinusoidal monofásica.
2.1 Necessidade da corrente alternada.
2.2 Grandezas características. Representação matemática. Ângulo de desfasamento entre grandezas sinusoidais da mesma frequência; valores particulares. Representação vetorial.
2.3 Caracterização dos elementos de circuito em regime alternado sinusoidal: a resistência, a bobina e o condensador; relações tensão corrente no domínio do tempo, potência instantânea, potência média ou ativa e energia armazenada.
2.4 Os números complexos como ferramenta para a resolução de circuitos elétricos em corrente alternada sinusoidal; operações elementares com números complexos.
2.5 Representação simbólica de grandezas alternadas sinusoidais através de fasores. Domínio do tempo e domínio da frequência. Operações com funções sinusoidais no domínio do tempo e correspondentes operações no domínio da frequência.
2.6 Noção de impedância e de admitância; reatância, condutância e susceptância. Relações tensão-corrente da resistência, da bobina e do condensador no domínio da frequência. Leis de Kirchhoff no domínio da frequência. Associação de impedâncias e de admitâncias.
2.7 Potência ativa, reativa e aparente. Fator de potência. Triângulo das potências. O cálculo das potências e do fator de potência para elementos ligados em paralelo (instalação elétrica monofásica). Compensação do fator de potência.
2.8 Ressonância e condição de ressonância. Exemplos do fenómeno da ressonância. Máxima transferência de potência; adaptação de impedâncias.

3. Corrente alternada sinusoidal trifásica.
3.1 Sistema de tensões trifásicas. Representação matemática e vetorial. Ligação em estrela e em triângulo.
3.2 Sistemas equilibrados e desequilibrados.
3.3 Potência nos sistemas trifásicos. Método de Boucherot. Compensação do fator de potência em sistemas trifásicos; considerações práticas.

4. Introdução ao magnetismo e eletromagnetismo.
4.1 A corrente elétrica e o campo magnético. Circuitos magnéticos.
4.2 Princípio de funcionamento do transformador elétrico.
4.3 Conclusões.

Metodologia de avaliação
A.Testes escritos ou exame final
B.Trabalhos individuais ou em grupo e/ou trabalhos em grupo laboratoriais.
Aprovação: classificação final (CF)>= 9,5/20 valores;
CF=0,7N+0,3T
N:média aritmética dos testes ou nota no exame
T:média dos trabalhos

Bibliografia
- Albuquerque, R. (2008). Análise de Circuitos em Corrente Alternada. (Vol. 1). Editora Érica: Érica
- O'Malley, J. (2011). Schaum's Outline of Basic Circuit Analysis (Schaum's Outline Series). (Vol. 1). McGraw-Hill: McGraw-Hill
- Hayt, W. e Kemmerly, J. e Durbin, S. (2008). Análise de Circuitos em Engenharia. (Vol. 1). McGraw-Hill: McGraw-Hill
- Monteiro, R. (0). Eletrotecnia-CTeSP em IEMI.Acedido em26 de fevereiro de 2016 em http://www.e-learning.ipt.pt/course/category.php?id=187

Método de interação
Aulas teórico-práticas para exposição da matéria teórica, para a resolução de exercícios e, ainda, para a realização de trabalhos individuais ou em grupo e/ou trabalhos em grupo laboratoriais.

Software utilizado nas aulas
Não aplicável