Curso de Eletrotécnica

Aula 1 • Resistência e Lei de Ohm

Aborda a resistividade, os fatores que afetam a resistência e a relação linear tensão-corrente. Os alunos aplicam a Lei de Ohm para calcular incógnitas em circuitos simples.

Aula 2 • Potência e Energia em Circuitos CC

Deduz as fórmulas de potência a partir da Lei de Ohm e define o consumo de energia elétrica. Prepara os alunos para avaliar a eficiência e a dissipação de calor.

Aula 3 • Topologia Básica de Circuitos

Distingue as configurações série, paralelo e série-paralelo e as suas propriedades. Fornece o vocabulário estrutural necessário para os capítulos de análise de circuitos.

Aula 4 • Tensão, Força Eletromotriz e Diferença de Potencial

Define a força eletromotriz e a diferença de potencial como a força motriz nos circuitos. Relaciona as fontes de tensão com conceitos práticos de transferência de energia.

Aula 1 • Análise de Malhas e Nodal

Introduz os métodos das correntes de malha e das tensões nodais como alternativas sistemáticas às leis KVL/KCL. Os alunos resolvem circuitos com múltiplas fontes e ramos de forma eficiente.

Aula 2 • Leis das Correntes e das Tensões de Kirchhoff

Aplica a lei KCL nos nós e a lei KVL nas malhas para estabelecer equações de circuito. Constitui a espinha dorsal analítica para todos os métodos de resolução de redes.

Aula 3 • Ponte de Wheatstone e Redes Resistivas

Analisa circuitos de ponte equilibrados e desequilibrados e transformações estrela-triângulo. Alarga a análise de redes a aplicações de medição e sensores.

Aula 4 • Sobreposição e Transformação de Fontes

Utiliza a sobreposição para isolar contribuições individuais de fontes e a transformação de fontes para simplificar redes. Reduz circuitos complexos a subproblemas tratáveis.

Aula 1 • Resposta Transitória de Circuitos RL

Analisa a subida e descida de corrente em circuitos RL e o efeito da força contraeletromotriz. Relaciona o comportamento do indutor com os transitórios de comutação em sistemas de potência.

Aula 2 • Resposta Transitória de Circuitos RLC

Introduz as equações diferenciais de segunda ordem que regem os circuitos RLC e os modos de amortecimento. Os alunos classificam respostas sobreamortecidas, com amortecimento crítico e subamortecidas.

Aula 3 • Condensadores e Capacidade

Define a capacidade, os efeitos dielétricos e a energia armazenada em campos elétricos. Estabelece a relação tensão-corrente para condensadores em circuitos.

Aula 4 • Indutores e Indutância

Aborda a ligação de fluxo magnético, a autoindutância e a energia armazenada em campos magnéticos. Estabelece a relação tensão-corrente para indutores em circuitos.

Aula 1 • Representação Fasorial e Números Complexos

Converte sinais sinusoidais no domínio do tempo em fasores usando aritmética de números complexos. Permite soluções algébricas em vez de equações diferenciais para circuitos CA.

Aula 2 • Impedância de Elementos R, L e C

Deduz expressões de impedância para resistências, indutores e condensadores no domínio da frequência. Unifica o comportamento dos componentes sob uma única grandeza complexa.

Aula 3 • Ressonância em Circuitos CA

Analisa as condições de ressonância série e paralelo, largura de banda e fator de qualidade. Relaciona a teoria da ressonância com aplicações de filtros e circuitos de sintonia.

Aula 4 • Formas de Onda Sinusoidais e Parâmetros

Define amplitude, frequência, período, ângulo de fase e valores RMS de sinais sinusoidais. Fornece a linguagem matemática para toda a análise CA.

Aula 1 • Cálculos de Potência Trifásica

Calcula a potência ativa, reativa e aparente para cargas trifásicas equilibradas. Introduz os métodos de medição com dois wattímetros e três wattímetros.

Aula 2 • Sistemas Trifásicos Desequilibrados

Analisa cargas desequilibradas usando métodos de malha e nodal e o conceito de deslocamento do neutro. Prepara os alunos para irregularidades reais em sistemas de distribuição.

Aula 3 • Sistemas Ligados em Triângulo

Deduz as relações entre correntes de linha e de fase em configurações triângulo e compara-as com as da estrela. Os alunos resolvem problemas de fonte e carga equilibradas em triângulo.

Aula 4 • Sistemas Ligados em Estrela

Deduz as relações entre tensões e correntes de linha e de fase em configurações estrela. Os alunos resolvem problemas de circuitos estrela-estrela e estrela-triângulo equilibrados.

Aula 1 • Modelo Prático do Transformador

Adiciona resistência do enrolamento, reatância de dispersão e componentes de perda no núcleo ao modelo ideal. Os alunos interpretam os parâmetros do circuito equivalente a partir dos dados de chapa.

Aula 2 • Eficiência do Transformador e Tipos Especiais

Calcula a eficiência a várias cargas e introduz os autotransformadores e os bancos de transformadores trifásicos. Alarga o conhecimento sobre transformadores a configurações industriais.

Aula 3 • Fundamentos de Circuitos Magnéticos

Introduz a FMM, o fluxo, a relutância e a analogia do circuito magnético com os circuitos elétricos. Fornece a base para a compreensão dos núcleos de transformadores e máquinas.

Aula 4 • Teoria do Transformador Ideal

Deduz as relações da relação de espiras para tensão, corrente e impedância em transformadores ideais. Os alunos aplicam o modelo ideal a cálculos de elevação e redução.

Aula 1 • Tipos de Motores CC e Características

Analisa as características binário-velocidade dos motores CC shunt, série e composto e os métodos de arranque. Os alunos associam o tipo de motor aos requisitos da carga.

Aula 2 • Máquinas Síncronas

Analisa o funcionamento do gerador e motor síncronos, o controlo de excitação e os diagramas fasoriais. Relaciona o comportamento das máquinas síncronas com conceitos de estabilidade da rede.

Aula 3 • Perdas, Eficiência e Ensaios de Máquinas

Identifica perdas por efeito de Joule, no ferro, mecânicas e dispersas e calcula a eficiência total da máquina. Introduz métodos de ensaio normalizados para verificação de desempenho.

Aula 4 • Princípios do Motor de Indução

Explica a criação do campo magnético rotativo, o escorregamento e a produção de binário em motores de indução trifásicos. Deduz o circuito equivalente e a curva binário-velocidade.

Aula 1 • Harmónicas e Distorção da Forma de Onda

Define as ordens harmónicas, a distorção harmónica total e as suas fontes em cargas não lineares. Explica como as harmónicas degradam o desempenho dos equipamentos e aumentam as perdas.

Aula 2 • Técnicas de Mitigação de Harmónicas

Aborda filtros passivos, filtros ativos e transformadores com desfasamento para redução de harmónicas. Os alunos selecionam a mitigação adequada com base no nível de distorção e tipo de carga.

Aula 3 • Impacto da Potência Reativa e do Fator de Potência

Quantifica as consequências económicas e técnicas de um baixo fator de potência nos sistemas de distribuição. Motiva a necessidade de estratégias de compensação de potência reativa.

Aula 4 • Cavas de Tensão, Sobre tensões e Interrupções

Classifica os eventos de qualidade de energia por magnitude e duração e identifica as suas causas. Introduz dispositivos de mitigação como sistemas UPS e reguladores de tensão.