DISCIPLINA: ENG ANÁLISE DE CIRCUITOS II

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1 UFRGS - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL EE - ESCOLA DE ENGENHARIA DELET - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO Versão 1.0 (preliminar) PERÍODO LETIVO: 2008/II DISCIPLINA: ENG ANÁLISE DE CIRCUITOS II CARÁTER: Obrigatório. Professor Regente da Disciplina: Eric Ericson Fabris Sala 302 Prédio do DELET, Eric.Fabris@ufrgs.br, Fone +55(51) (ramal interno: 4272). CARGA HORÁRIA DA DISCIPLINA: 06 horas semanais (04 aulas teóricas, 02 aulas práticas de laboratório). HORÁRIOS E SALAS: Turmas teóricas A, B, D: Prof. Eric Ericson Fabris; Turmas teóricas A2, B2, C2: Prof. Alceu Heinke Frigeri; Turmas práticas: Profs. Roberto Chouhy Leborgne, Alceu e a definir. Turma Dia Horário (Períodos) Teórica/Prática - Local A QUI 08:30-10:10 (2) Teórica - Sala 400 Prédio Novo EE QUI 15:30-17:10 (2) Prática - Sala 201 DELET SEG 17:30-19:10 (2) Prática - Sala 201 DELET A2 QUA 15:30-17:10 (2) Teórica - Sala 301 DELET B QUI 08:30-10:10 (2) Teórica - Sala 400 Prédio Novo EE QUI 17:30-19:10 (2) Prática - Sala 201 DELET SEG 13:30-15:10 (2) Prática - Sala 201 DELET B2 QUA 15:30-17:10 (2) Teórica - Sala 301 DELET D QUI 08:30-10:10 (2) Teórica - Sala 400 Prédio Novo EE QUI 13:30-15:10 (2) Prática - Sala 201 DELET SEG 15:30-17:10 (2) Prática - Sala 201 DELET C2 QUA 15:30-17:10 (2) Teórica - Sala 301 DELET PRÉ-REQUISITOS: ENG ANÁLISE DE CIRCUITOS I: "Conceitos básicos de eletricidade. Caracterização elétrica de dispositivos. Análise de circuitos elétricos resistivos. Quadripolos resistivos. Instrumentos de medida. Análise de circuitos de primeira ordem no domínio tempo." MAT EQUAÇÕES DIFERENCIAIS II: "Equações diferenciais ordinárias e lineares. Elementos de séries de Fourier, polinômios de Legendre e funções de Bessel. Equações diferenciais lineares a derivadas parciais (problemas de contorno: equações da Física Clássica)." SÚMULA: "Análise de circuitos no domínio tempo: circuitos RLC, resposta a excitações senoidais, análise por variáveis de estado. Impedâncias complexas e quadripolos generalizados." [Plano de Ensino 2008/II ENG04031 Análise de Circuitos II Pág. 1 de 5]

2 "PÓS-REQUISITOS": ENG ANÁLISE DE CIRCUITOS III: "Análise Fasorial. Indutâncias mútuas e transformadores. Circuitos polifásicos. Análise de circuito através da transformada de Laplace." ENG ELETRÔNICA FUNDAMENTAL II - B: "Amplificador operacional: modelamento e características. Circuitos não-lineares com amplificadores operacionais: conformadores, comparadores, detectores de pico, amostradores, conversores tensãofreqüência, amplificadores logarítmicos, monoestáveis, estáveis. Circuitos integrados especiais e aplicações. Conceitos básicos de comportamento em freqüência de amplificadores." OBJETIVOS DA DISCIPLINA: Busca-se preparar o aluno para que, dado um circuito, ele tenha condições de analisar e determinar seu comportamento. A ênfase é na análise de circuitos RLC no domínio tempo e no domínio freqüência. METODOLOGIA DE ENSINO: As aulas serão teóricas e apresentadas, quando possível, com auxílio de recursos audiovisuais para o desenvolvimento dos temas programados. Sempre que possível, ou necessário, exercícios ilustrativos serão realizados para demonstrar os conteúdos vistos em aula. O aprendizado se complementa pela execução de exercícios extra-classe e pelas atividades práticas em laboratório. SISTEMA DE AVALIAÇÃO: A avaliação do aprendizado será feita através de duas provas individuais escritas (P 1 e P 2 ), conforme datas no Cronograma, e através de Relatórios e provas nas aulas de laboratório. As avaliações atenderão os seguintes critérios obrigatórios: Ordenar, numerar e rubricar todas as páginas; Respostas em folhas de tamanho A4 ou Ofício, ou em papel tipo almaço; Não é permitido o uso de computadores pessoais ou aparelhos de comunicação; Anexar à prova todos os cálculos e desenvolvimentos intermediários que sejam necessários à compreensão da processo de solução; Consulta durante as provas: É permitida a consulta a somente uma única folha de tamanho máximo A4 (210mm x 297mm); Solicitação de revisão de avaliação: por escrito, no máximo duas semanas após a divulgação dos resultados. A revisão será concedida apenas para alunos cujas provas foram respondidas a caneta. Condições para aprovação GERAIS: a nota em qualquer prova (P i ) ou exame (E X ) deverá ser maior que 3,0; e a nota final de laboratório (N L ) deverá ser maior que 6,0: P i 3,0 E X 3,0 N L 6,0 Condições para aprovação SEM exame: a média final aritmética simples (M F ) das 02 provas (P i ) incluindo a nota de laboratório (N L ) deve ser maior ou igual a 6,0: M F = ( P 1 + P 2 + N L ) / 3 6,0; Para os que não obtiverem Média Final (M F ) maior ou igual a 6,0 será realizado um Exame (E X ) englobando todo o conteúdo. Condições para aprovação COM exame: a média aritmética simples (M R ) entre a nota (M F ) e a nota do Exame (E X ) deve ser maior ou igual a 6,0: M R = (M p + E X ) / 2 6,0; (M F ): Conceitos. Será atribuído de acordo com a seguinte tabela para a Média final [Plano de Ensino 2008/II ENG04031 Análise de Circuitos II Pág. 2 de 5]

3 9,0 A 10,0 7,5 B < 9,0 6,0 C < 7,5 0,0 D < 6,0 FF = falta de freqüência < 75% Será reprovado por Falta de Freqüência (FF), o aluno que obtiver freqüência inferior a 75%, do período de aulas ministradas no semestre, de acordo com o Regimento Geral da Universidade (RGU), Art. 134: É obrigatória a freqüência dos alunos às atividades didáticas, considerando-se reprovado aquele que, ao término do período letivo, houver deixado de freqüentar mais de 25% (vinte e cinco por cento) da carga horária prevista no plano da disciplina. ATENDIMENTO AOS ALUNOS: Terça das 14h30min às 16h30min, na sala 302 OBSERVAÇÕES: O detalhamento das atividades de laboratório está em Plano de Ensino extra, a cargo do Professor Luiz Fernando Gonçalves; O site da disciplina é A disciplina adotará como livro-texto o seguinte livro: 1.Nilsson, James W.; Riedel, Susan A.; Circuitos elétricos; Edição 5. ed.; Imprenta Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, c1999.; Descrição física xv, 539 p.: il.; ISBN ; N. de sistema ; N712e-p 5.ed; 13 exemplares Bib. Eng.; Para o item do programa Variáveis de Estado será utilizado o trabalho: 2.Burian Junior, Yaro; Circuitos elétricos; Imprenta Rio de Janeiro: Almeida Neves Editores, 1972.; Descrição física 387 p.: il.; N. de sistema ; B958c; 2 exemplares Bib. Eng.; Como Bibliografia complementar, serão utilizados: Scott, R. E.: Linear Circuits Part 1 / Time Domain Analysis, Addison Wesley Publishing Company, Inc, 1964 (Exemplares na Biblioteca EE e Física) Bartkowiak, R. A.: Circuitos Elétricos, MAKRON Books do Brasil Editora Ltda, (Exemplares na Biblioteca EE ) Bolton, W.: Análise de Circuitos Elétricos, MAKRON Books do Brasil Editora Ltda, (Exemplares na Biblioteca EE) Orsini, L. Q.: Curso de Circuitos Elétricos v1, Editora Edgard Blücher Ltda, (Exemplares na Biblioteca EE) [Plano de Ensino 2008/II ENG04031 Análise de Circuitos II Pág. 3 de 5]

4 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Nilsson/Riedel: Resposta de Primeira Ordem de Circuitos RL e RC 7.1 Resposta Natural de Circuitos RL Resposta Natural de Circuitos RC 7.3 Resposta ao Salto de Circuitos RL e RC 7.4 Solução Geral para Respostas Natural e ao Salto 7.5 Chaveamento Seqüencial 7.6 Resposta não Amortecida Nilsson/Riedel: Resposta Natural e ao Salto de Circuitos RLC 8.1 Introdução a Resposta Natural de Circuitos RLC Paralelo 8.2 Forma da Resposta Natural de Circuito RLC Paralelo 8.3 Resposta ao Salto de Circuito RLC paralelo 8.4 Resposta Natural e ao Salto de Circuito RLC Série Yaro Burian Junior: Variáveis de Estado 6.3 Variáveis de Estado; Sistematização da Obtenção das Equações de Estado 6.4 Saída ou Resposta 6.5 Forma Matricial das Equações de Estado 8.1 Variáveis de Estado (Solução) Nilsson/Riedel: Análise em Regime Permanente Senoidal 9.1 Fonte Senoidal 9.2 Resposta Senoidal 9.3 Fasores 9.4 Elementos de Circuitos Passivos no Domínio Freqüência 9.5 Leis de Kirchhoff no Domínio Freqüência 9.6 Simplificações Série, Paralela e Estrela-Triângulo 9.7 Transformação de Fontes e Circuitos Equivalentes Thévenin-Norton 9.8 Método das Tensões nos Nós 9.9 Método das Correntes de Malha 9.10 Diagramas Fasoriais Nilsson/Riedel: Cálculo de Potência em Regime Permanente Senoidal 10.1 Potência Instantânea 10.2 Potência Média e Reativa 10.3 Valor RMS e Cálculo de Potências 10.4 Potência Complexa 10.5 Cálculo de Potências 10.6 Taxas de Consumo 10.7 Máxima Transferência de Potência Nilsson/Riedel: Séries de Fourier 17.1 Visão geral da Análise por Séries de Fourier 17.2 Coeficientes de Fourier 17.3 Efeito da Simetria nos Coeficientes de Fourier 17.4 Forma Trigonométrica alternativa da Série de Fourier 17.5 Aplicação Ilustrativa 17.6 Cálculo da Potência Média de Funções Periódicas 17.7 O Valor RMS de Função Periódica Nilsson/Riedel: Quadripolos 19.1 Equações de Terminal 19.2 Parâmetros de Quadripolos 19.3 Análise de Quadripolos com Terminação 19.4 Quadripolos Interconectados Aulas práticas: L01 Linearidade e Superposição L02 Teoremas de Thévenin e Norton L03 Condições Iniciais e Finais L04 Resposta no Domínio do tempo / Circuitos RC e RL L05 Resposta no Domínio do tempo RLC Série L06 Resposta no Domínio do tempo RLC Paralelo L07 Equações de Estado I L08 Equações de Estado II L09 Circuitos Elétricos em Regime Permanente I [Plano de Ensino 2008/II ENG04031 Análise de Circuitos II Pág. 4 de 5]

5 L10 Circuitos Elétricos em Regime Permanente II L11 Quadripolos I L12 Quadripolos II CRONOGRAMA: Itens marcados com * = Burian Junior, Yaro; Circuitos elétricos; Demais itens = Nilsson, James W.; Circuitos elétricos; 5. ed.; Sem. Mês Dia Dia Sem. Lab Conteúdo (Início Fim) 1 Ago 05/06 Ter/Qua Apresentação da Disciplina 07/08 Qui/Sex /13 Ter/Qua L /15 Qui/Sex Exercícios Capítulo /20 Ter/Qua L /22 Qui/Sex /27 Ter/Qua L /29 Qui/Sex Set 02/03 Ter/Qua L4 Ex. Cap. 8 04/05 Qui/Sex 6.3 (*) 6 09/10 Ter/Qua L (*) 11/12 Qui/Sex 8.1 (*) 7 16/17 Ter/Qua L6 Ex. Var. Estado (*) 18/19 Qui/Sex Exercícios 8 23/24 Ter/Qua ED Exercícios 25/26 Qui/Sex PROVA 1 (25 e 26 de Setembro) 9 Out 30/01 Ter/Qua L /03 Qui/Sex /08 Ter/Qua L /10 Qui/Sex /15 Ter/Qua L9 Ex. Cap. 9 16/17 Qui/Sex /22 Ter/Qua SEMANA ACADÊMICA (Sem aulas) 23/24 Qui/Sex SEMANA ACADÊMICA (Sem aulas) 13 28/29 Ter/Qua L /31 Qui/Sex Nov 04/05 Ter/Qua L11 Ex. Cap /07 Qui/Sex /12 Ter/Qua L /14 Qui/Sex Ex. Cap /19 Ter/Qua ED /21 Qui/Sex /26 Ter/Qua ED /28 Qui/Sex Ex. Cap Dez 02/03 Ter/Qua PROVA 2(02 e 03 Dezembro) 04/05 Qui/Sex Resultado Prova /08 Ter/Qua EXAME (12 de Dezembro) 09/10 Qui/Sex Conceitos Finais ED Esclarecimento de Dúvidas [Plano de Ensino 2008/II ENG04031 Análise de Circuitos II Pág. 5 de 5]