PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL Faculdade de Engenharia MÓDULO 1/30

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1 01 SÍNTESE DISCIPLINA Circuitos Elétricos I DOCENTE(S) Dênis Fernandes CURSO(S) ATENDIDO(S) Engenharia Elétrica (nível IV) Engenharia de Computação (nível V) Engenharia de Controle e Autom. (nível VI) TIPOLOGIA Prática CODICRED 4452D-04 CRÉDITOS/HORAS AULA 4/60 HORÁRIO(S) 2LM, 6LM MÓDULO 1/30 EMENTA: Elementos de circuitos elétricos. Fontes de tensão e de corrente. Relações características de resistores, indutores e capacitores. Leis de Ohm e de Kirchhoff. Análise de circuitos através dos métodos das malhas e dos nós. Circuitos equivalentes de Thévenin e Norton. Superposição e linearidade em circuitos elétricos. Circuitos RC, RL e RLC. Resposta temporal e noções de resposta em freqüência. Aplicações e práticas laboratoriais de circuitos elétricos. 02 OBJETIVOS Estudar o comportamento de circuitos elétricos compostos basicamente de resistores, indutores, capacitores e fontes de tensão e de corrente independentes e controladas, através da aplicação de técnicas de análise. Estudar também o comportamento de circuitos RL, RC e RLC no domínio tempo e princípios de resposta em freqüência. 03 CONTEXTO Os conteúdos abordados na disciplina Circuitos Elétricos I são fundamentais para o desenvolvimento dos cursos de Engenharia de Controle e Automação, Engenharia Elétrica e Engenharia de Computação. A capacidade de um egresso destes cursos para desenvolver novas soluções para problemas vinculados a aplicações da eletricidade está certamente associada à sedimentação dos conceitos adquiridos nesta disciplina. Circuitos Elétricos I 4452D-04 2

2 04 PROGRAMA 1. Elementos e técnicas de análise de circuitos 1.1. Conceitos básicos Grandezas elétricas Lei de Ohm Elementos básicos de circuitos elétricos Leis de Kirchhoff 1.2. Técnicas para análise de circuitos elétricos Métodos dos nós e das malhas Divisores de tensão e de corrente Transformação - Υ Princípio da superposição Teoremas de Thévenin e Norton Transformação de fontes Explosão de fontes Máxima transferência de potência Teorema da substituição ou compensação Balanço de potências Dualidade 2. Análise no domínio tempo 2.1. Funções temporais Funções singulares e outras funções úteis Propriedades matemáticas 2.2. Circuitos com indutores e capacitores Comportamento de indutores Comportamento de capacitores 2.3. Circuitos RL Circuitos RL com uma constante de tempo Circuitos RL com várias constantes de tempo 2.4. Circuitos RC Circuitos RC com uma constante de tempo Circuitos RC com várias constantes de tempo 2.5. Circuitos integradores e diferenciadores 2.6. Circuitos RLC Circuito RLC paralelo Circuito RLC série Resposta forçada de circuitos RLC 2.7. Respostas ao impulso e ao degrau 2.8. Resposta à excitação senoidal 2.9. Noções de resposta em freqüência Circuitos Elétricos I 4452D-04 3

3 05 MÉTODO DIDÁTICO A disciplina é desenvolvida através de aulas expositivas onde são apresentados conceitos e exemplos de aplicação. Para sedimentação dos conteúdos e desenvolvimento da capacidade de aplicação dos mesmos, são fornecidas listas de exercícios com as respostas finais e realizados experimentos práticos em laboratório. 06 SISTEMA DE AVALIAÇÃO Composição da nota G1: 3 provas teóricas (nota G1 = média das 3 provas) Prova de Recuperação: Incluindo toda a matéria, será realizada na última semana de aula. Substitui o menor grau das provas que compõem o G1. Prova G2 no mesmo estilo das avaliações parciais Número máximo de faltas: 16 períodos (25%) 07 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES Aula Dia Assunto 01 03/08 Apresentação da disciplina, / / / / / / / / /09 Laboratório I Circuitos resistivos - 07/09 feriado 11 11/09 Prova I 12 14/ / / / / / / /10 Laboratório II Circuitos RC e RL - 12/10 feriado 20 16/10 Prova II 21 19/ Circuitos Elétricos I 4452D-04 4

4 22 23/ / / /11 feriado 25 06/ / / /11 Laboratório III Circuitos RLC 29 20/11 Prova III 30 23/11 Esclarecimento de dúvidas 31 27/11 Prova de Recuperação 32 30/11 Esclarecimento de dúvidas 33 04/12 G2 08 BIBLIOGRAFIA Bibliografia Básica 1. Charles K. Alexander e Matthew N. O. Sadiku (2008). Fundamentos de Circuitos Elétricos. 3 ed. McGraw-Hill. Bibliografia Complementar 1. M. H. Rashid (2004). Introduction to Spice Using OrCAD for Circuits and Electronics. Prentice Hall. 2. J. O. Attia (1999). Electronics and Circuit Analysis Using Matlab. CRC. 3. J. David Irwin (2003). Análise Básica de Circuitos para Engenharia. LTC Editora. 4. James W. Nilsson e Susan A. Riedel (2003). Circuitos Elétricos. LTC Editora. 5. Willian H. Hayt, Jack E. Kemmerly e Steven M. Durbin (2008). Análise de Circuitos em Engenharia. 7 ed. McGraw-Hill. Material de apoio 1. Material fornecido na página da disciplina: Software 1. Simulador PSPICE 2. Matlab 09 CORPO DOCENTE / CURRÍCULO RESUMIDO Prof. Dênis Fernandes denis@ee.pucrs.br - sala 324-A P30 Doutor em Ciência da Computação, UFRGS, 2004 Microelectronics Engineering, Sapporo Electronics Center, Japão, 1994 Mestre em Engenharia Elétrica, UFSC, 1992 Graduado em Engenharia Elétrica, UFRGS, 1988 Coordenador do Departamento de Engenharia Elétrica da PUCRS (2005) Coordenador do Departamento de Eletrônica da PUCRS (1993 até 1996) Área principal de pesquisa: processamento de sinais Circuitos Elétricos I 4452D-04 5

5 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Engenharia Elétrica / Computação / Controle e Automação CIRCUITOS ELÉTRICOS I TURMA 470 PLANO DE AULAS ATUALIZADO E REVISADO EM 03/08/2009 CODICRED 4452D-04