Professor Benedito Bonatto - Palestra referente ao curso: Engenharia Elétrica

No dia 05/04/18, houve uma breve palestra dirigida pelo professor Bonatto, referente ao curso de engenharia elétrica, destinada aos novos universitários ingressantes.

A palestra teve como principal objetivo, apresentar a grade curricular do curso em cada período, detalhando de forma dinâmica o que cada matéria se referia.

A princípio, fora apresentado o primeiro período do curso e suas disciplinas:

Cálculo I: nessa matéria, veremos funções, limites, derivadas e integrais. Seu objetivo é transformar problemas reais em valores matemáticos a fim de melhor solucioná-los.

Linguagem e comunicação: nesse conteúdo veremos métodos para a realização de trabalhos acadêmicos dos mais variados tipos como resenhas, relatórios, além de modos de apresentação dos mesmos. Ademais, o conteúdo consiste nas adequações a língua e na compreensão e interpretação de textos de forma crítica.

Introdução à engenharia elétrica: nessa matéria iniciaremos os conceitos sobre engenharia elétrica, demonstrando como decorrerá o curso, com sua matriz curricular e funcionamento de notas, entre outras coisas.

Fundamentos de programação I: nessa matéria modelaremos programas a fim de auxiliar em cálculos, estatísticas e diversas outras funções necessárias para o curso.

Já o segundo período é composto pelas seguintes disciplinas: Cálculo II, Álgebra Linear Aplicada, Física Experimental, Física Geral I, Fundamentos de Programação II, Desenho Técnico Básico, Introdução à Análise de Circuitos, Laboratório de Introdução à Análise de Circuitos e Ciências Humanas e Sociais. Abaixo será feito um breve resumo do que é tratado em cada disciplina e também será escolhida uma imagem que representa aquela matéria.

Cálculo II: na matéria de cálculo II aprenderemos a identificar e resolver problemas envolvendo os conceitos de funções de varias variáveis e entender os resultados principais sobre sequencias e series, incluindo series de potencia.

Álgebra Linear Aplicada: nessa matéria conheceremos os principais conceitos e técnicas de álgebra linear e suas aplicações.

Física Experimental I: nessa matéria buscaremos comprovar os fundamentos da mecânica Newtoniana e aplicar os fundamentos da mecânica Newtoniana na construção de solução de problemas teóricos e experimentais relacionados.

Física Geral I: nessa matéria iremos compreender teoricamente os fundamentos da mecânica Newtoniana e aplicar os fundamentos da mecânica Newtoniana na construção e solução de problemas teóricos e experimentais relacionados.

Fundamentos da Programação II: nessa matéria estudaremos programação a ponto de termos os conhecimentos teóricos e práticos em ambiente de programação de alto nível aplicados em Engenharia Elétrica.

Desenho Técnico Básico: nessa matéria temos como objetivo aprender e compreender e aplicar as normas técnicas relacionadas ao desenho técnico básico, interpretar e desenhar as projeções ortogonais de peças em 2 e 3 dimensões, interpretar e desenhar as representações em corte de peças em 3 dimensões, interpretar e desenhar perspectivas a partir do desenho de projeções e compreender os métodos gráficos para desenvolvimento de sólidos fundamentais.

Introdução à Análise de Circuitos: nessa matéria temos como objetivos principais: Apresentação detalhada dos conceitos e leis fundamentais e dos elementos ativos e passivos dos circuitos elétricos; Desenvolvimento dos principais métodos de análise dos circuitos resistivos; Introdução ao estudo da solução clássica de circuitos r-c e r-l de primeira ordem submetidos a fontes constantes, singulares e senoidais.

Laboratório de Introdução à Análise de Circuitos: temos como objetivo principal praticar o que é aprendido na matéria de Introdução à Análise de Circuitos, ou seja, praticamos os seguintes tópicos: Apresentação detalhada dos conceitos e leis fundamentais e dos elementos ativos e passivos dos circuitos elétricos; Desenvolvimento dos principais métodos de análise dos circuitos resistivos; Introdução ao estudo da solução clássica de circuitos r-c e r-l de primeira ordem submetidos a fontes constantes, singulares e senoidais.

Ciências Humanas e Sociais: essa matéria tem como objetivo Levar ao aluno o conhecimento das Ciências Humanas e seus fundamentos. As relações entre o indivíduo e o coletivo: as dimensões do humano e a construção de si. As dinâmicas sociais e a construção das éticas relacionadas com a cultura e seus desdobramentos espaço temporais, isto é o trabalho, a escola, o lazer e suas transformações na história. Desenvolvimento do cotidiano, normatizações e as instituições. A cultura e o trabalho, o conhecimento e o poder.

No terceiro período do curso será cobrado às seguintes matérias:

Eletrotécnica Geral I: o curso visa possibilitar ao aluno conhecimentos teóricos e práticos sobre os fundamentos da operação de circuitos elétricos com corrente alternada. São ensinados teoremas sobre circuitos AC e métodos de análises e elementos desse tipo de circuito.

Eletrônica Analógica I: o curso tem por objetivo apresentar os conceitos de fabricação dos semicondutores e dos principais dispositivos que utilizam estes materiais, e discutir as operações básicas e características elétricas dos diodos, transistores bipolares, transistores de efeitos de campo e diodos especiais.

Mecânica dos Sólidos: visa ensinar os fundamentos da mecânica, na parte de estática, estudar e aplicar os princípios básicos da estática referentes ao equilíbrio de corpos rígidos, e demostrar as aplicações práticas dos referidos princípios em sistemas de interesse da engenharia.

Física Geral II: o curso tem por objetivo fornecer ao aluno a capacidade de identificar os princípios fundamentais da Termodinâmica Clássica e aplicá-los à solução de problemas, conhecer os princípios da Física Estatística e sua relação com a Termodinâmica Clássica, compreender os princípios básicos da estática e dinâmica de Fluidos e compreender e aplicar a lei da gravitação universal.

Cálculo III: fornece ao aluno a habilidade de resolver problemas envolvendo os conceitos de integrais de linha e superfície, e de aplicar os teoremas de Green, Gauss e Stokes.

Equações Diferenciais I: visa capacitar o aluno a formular e resolver problemas de valor inicias com equações diferenciais ordinárias, através do estudo de equações diferenciais de ordem um, dois e ordem mais alta, e sistemas de equações diferenciais de lineares de ordem um.

Criação de novos negócios: a matéria optativa fornece ao aluno noções e conceitos sobre planejamento de negócios e cultura empreendedora.

Entramos ao quarto período, aqui serão abordados as seguintes matérias:

Circuitos Magnéticos: conceitos básicos de magnetismo. Indutâncias próprias e mútuas. Regra do ponto. Características básicas dos materiais magnéticos.Influência da temperatura. Susceptibilidade e permeabilidade magnéticas. Paramagnetismo.Diamagnetismo. Ferromagnetismo. Efeito da saturação. Ciclo de histerese. Correntes parasitas. Circuitos magnéticos série. Circuitos magnéticos paralelos. Circuitos magnéticos com entreferros. Efeito da dispersão. Cálculos de circuitos magnéticos. Circuitos magnéticos em regime permanente senoidal. Energia armazenada. Perdas por histerese e Foucault. Circuitos elétricos equivalentes. Formas de onda. Diagramas fasoriais. Fundamentos de reatores e transformadores.

Circuitos Polifásicos: produção de tensões trifásicas; cargas trifásicas equilibradas e desequilibradas; cálculo e medição de potências em circuitos trifásicos; correção de fator de potência; cálculos por unidade (p.u.)

Eletrônica Analógica II: resposta em Frequência de Amplificadores de pequenos Sinais; Amplificadores de Potência; Configurações compostas; Amplificadores operacionais; Reguladores de Tensão e Fonte de Alimentação Lineares; Conversores AD/DA.

Laboratório de Eletrônica Analógica II: utilizaremos os conceitos da aula teórica para termos o conhecimento prático da matéria.

Dinâmica dos Sólidos I: sistemas de pontos materiais. Cinemática dos corpos rígidos. Dinâmica do movimento plano de corpos rígidos. Energia cinética dos corpos rígidos no movimento plano. Noções de dinâmica em três dimensões.

Física Geral III: revisão de cálculo vetorial. O campo eletrostático. O potencial eletrostático. Capacitores e dielétricos. Corrente e resistência elétrica. O campo magnetostático. Lei de Ampére. Indução Eletromagnética. Campos elétricos e magnéticos variáveis no tempo.

Física Experimental III: experiências sobre: Campo e Potencial Eletrostáticos, Capacitores, Corrente e Resistência Elétricas, Campo Magnetostático, Campos Elétricos e Magnéticos Variáveis no Tempo.

Cálculo Numérico: conceitos e princípios gerais em cálculo numérico. Raízes de equações. Sistemas de equações lineares. Interpolação e aproximação de funções a uma variável real. Integração numérica. Solução numérica de equações diferenciais ordinárias. Ambientes computacionais avançados.

Equações Diferenciais II: transformada de Laplace. Equações diferenciais não-lineares e estabilidade. Equações diferenciais parciais e séries de Fourier.Teoria de Sturm-Liouville.

No quinto período serão abordadas as seguintes disciplinas:

Laboratório de Conversão I: medição de resistência de isolamento em transformador de distribuição. ensaios a vazio e de curto circuito em transformador e autotransformador. polaridade e defasagem angular de transformador. ensaios de rotor livre e de rotor travado em motor de indução. determinação de curvas características do motor de indução trifásico em função de escorregamento. determinação de características gerais do motor de indução monofásico.

Modelagem e análise de Sistemas Dinâmicos: equações dinâmicas de sistemas de engenharia. representação e modelos. Funções de transferência. Variáveis de estado. Características dinâmicas. Respostas a entradas degrau e rampa. Estabilidade. Identificação de sistemas. Simulações através de computadores. Softwares de simulação.

Medidas elétricas: medidores e registradores de painel. medidas de resistência, capacitância, indutância, potência, energia e demanda.

Conversão eletromecânica de energia I: fundamentos de conversão eletromecânica. transformadores. máquinas assíncronas.

Laboratório de medidas elétricas: medidores e registradores de painel. medidas de resistência, capacitância, indutância, potência, energia e demanda.

Eletrônica digital I: funções lógicas, projeto de circuitos combinacionais, dispositivos de memória, dispositivos sequenciais, projeto de circuitos sequenciais, máquinas de estado síncronas, circuitos aritméticos.

Laboratório de eletrônica digital I: experiências de laboratório sobre temas abordados na disciplina eletrônica digital i.

Eletromagnetismo: grandezas eletromagnéticas fundamentais. equações de maxwell. energia do campo eletromagnético. ondas eletromagnéticas. reflexão e refração da onda eletromagnética. introdução às ondas guiadas.

Física geral IV: oscilador harmônico. Oscilações amortecidas e forçadas. Ondas mecânicas. Ondas sonoras. Ondas eletromagnéticas. Óptica geométrica. Óptica física. Relatividade restrita. Física quântica.

Física experimental IV: experiências sobre: oscilador harmônico, ondas mecânicas, óptica geométrica, óptica física e física moderna.

No sexto período teremos, como matérias fundamentais:

Sistemas de Controle: importância. Controle em malha aberta. Controle em malha fechada. Revisão de Transformada de Laplace. Propriedades da Transformada de Laplace. Expansão em frações parciais. Respostas temporais de sistemas de 1a e 2ª ordem. Resposta ao degrau. Resposta à rampa. Resposta à parábola. Precisão em regime permanente. Análise de erro em regime permanente. Definição de tipo de sistemas de controle. Reguladores de avanço e atraso de fase. Reguladores proporcionais. Reguladores proporcionais-integrais (PI). Reguladores proporcionais-integrais-derivativos (PID).

Laboratório de Sistemas de Controle: colocaremos em prática a teoria contida em Sistemas de Controle.

Segurança no Trabalho: em como objetivos principais: sensibilizar para a importância desta disciplina no contexto geral dos cursos de engenharia. Compreender os fatores de risco fundamentais relacionados com a eletricidade.

Conhecer as principais leis, normas e procedimentos para promoção da segurança no trabalho. Conhecer os conceitos básicos de prevenção de acidentes com eletricidade, uso adequado de equipamentos de proteção coletiva e individual e medidas corretivas. Identificar técnicas para análise e minimização de riscos bem como as responsabilidades envolvidas.

Laboratório de Conversão II: observar as partes constituintes de transformadores, máquinas assíncronas, síncronas e de corrente contínua. Princípio de funcionamento como gerador e motor de máquinas assíncronas, síncronas e de corrente contínua. Operação como motor e gerador a vazio e sob carga em regime permanente, levantamento de curvas características principais de funcionamento, frenagem, inversão de rotação e formas de variação de velocidade.

Instrumentação: permite dar os subsídios básicos para o aluno compreender, desenvolver, especificar e projetar sensores para aplicação em sistemas elétricos.

Transitórios: analisa o comportamento em regime transitório de circuitos elétricos de primeira e segunda ordens, através de abordagem por equações diferenciais, transformada de Laplace e métodos numéricos.

Instalações Elétricas: apresenta os vários aspectos relacionados com o desenvolvimento de um projeto, montagens, vistorias/inspeções e manutenção de instalações elétricas, incluindo o conhecimento e análise dos diversos termos do jargão técnico empregados no setor;

Fornecer subsídios e conceitos sobre os elementos de uma instalação elétrica, desde a rede da concessionária até o ponto de consumo, incluindo os tipos de fornecimento e equipamentos de iluminação, condução de energia, proteção e outros;

Apresentar as metodologias para a elaboração de projetos elétricos, fornecendo técnicas e conhecimentos de equipamentos de forma a capacitar o aluno a projetar considerando os aspectos de segurança, otimização energética e custos;

Capacitar o aluno quanto ao emprego de recursos computacionais para o projeto e análise de instalações elétricas;

Propiciar ao aluno técnicas e procedimentos para a preparação, execução e análise de resultados de inspeções e ensaios em equipamentos e instalações elétricas, visando a execução de manutenção e obras, bem como, coordenar equipes de eletricistas;

Permitir ao aluno distinguir anormalidades operativas de instalações através de inspeções e estudos de seu comportamento, e reprojetá-las, se necessário.

Conversão Eletromecânica de Energia II: tem como principal objetivo analisar o comportamento da máquina de corrente contínua em regime permanente.

Fenômenos de Transporte: visa enunciar os princípios básicos da termodinâmica, compreender os conceitos fundamentais e aplicações dos problemas de transporte de fluidos, analisar as formas através das quais o calor é transmitido e identificar cada termo das equações da conservação da energia, da massa e quantidade de movimento.

Chegado no sétimo período teremos:

Química Geral: matéria e formas de medida. Átomos, moléculas e íons. Fórmulas e equações químicas. Obtenção de elementos. Termoquímica. Comportamento físico dos gases. Estrutura eletrônica dos átomos. Tabela Periódica e as propriedades dos metais. Ligação química. Estrutura molecular. Líquidos e sólidos. Soluções. Estruturas de não-metais e seus compostos binários. Espontaneidade de reação. Equilíbrio químico em fase gasosa. Velocidade de reação. Atmosfera. Reações de precipitação. Ácidos e bases. Equilíbrios ácido-base. Íons complexos e compostos de coordenação. Análise qualitativa. Oxidação redução e reatores eletroquímicos. Oxidação-redução e voltagem de pilhas.

Química Experimental: experiências sobre: preparação de soluções, transferência de elétrons em reações de oxirredução, caracterização dos elétrodos e do fluxo eletrônico em pilhas, eletrodeposição de metais, reações de corrosão metálica e passivação superficial, corrosão galvânica, proteção catódica, corrosão sob tensão mecânica, corrosão eletrolítica, corrosão por aeração diferencial e corrosão por frestas.

Análise de Sistemas de Energia Elétrica I: Introdução. A representação PU. O método dos componentes simétricos. Capacidade de curto circuito. Impedâncias sequenciais de equipamentos e máquinas. Análise de sistemas desequilibrados. Faltas métricas e assimétricas "shunt", série e simultâneas. Aterramento de neutro. A matriz de impedância nodal.

Geração de Energia Elétrica: energia hidráulica e térmica. Implantação de centrais hidro e termoelétricas. Meio ambiente e hidrologia aplicados às centrais. Componentes de centrais. Operação de centrais. Custo e avaliação. O novo quadro institucional do setor elétrico. Conservação de energia elétrica. Planejamento integrado de recursos.

Transmissão de Energia Elétrica: transporte de energia e as linhas de transmissão. Características físicas das linhas. Equacionamento técnico econômico das linhas. Teoria da transmissão da energia elétrica. Impedância e Capacitância das linhas. Condutância de dispersão. Tópicos especiais em linhas.

Qualidade de Energia Elétrica: conceitos Gerais de QEE e Novas Definições de Potência. Harmônicos. Desequilíbrios. Variações de Tensão de Curta Duração. Flutuações de Tensão. Flicker.

Automação de Sistemas: conceitos básicos de Processos. Controladores lógicos programáveis CLP.

Práticas de Automação de Sistemas: características de Hardware; Exercícios de programação em Linguagem Ladder.

Sistemas de Controle Digital: especificação de desempenho para projeto. Sistemas de dados amostrados. Projeto de controle digital usando técnicas de transformada e pole-placement. Implementação de controladores digitais: equivalência analógica-digital, efeitos da amostragem e quantização, implementação com aritmética de ponto-fixo. Interface em tempo real. Modelagem e simulação de processos para projeto de controle. Estudo detalhado de um exemplo de aplicação.

Práticas Sistemas de Controle Digital: Teorema da Amostragem: Implementação de controladores digitais; Respostas temporais de Sistemas Discretos de 1a e 2a ordem; Análise de Estabilidade de Sistemas Discretos; Compensação de Sistemas de Controle; Compensação Deadbeat; Compensação por Posicionamento de Polos e Estimação de Estado.

Economia: natureza e método de economia. História do pensamento econômico e Microeconomia.

No oitavo período:

Ciências do Ambiente: fundamentos de ecologia. Poluição ambiental. Tecnologias de controle de poluição. Gestão ambiental. Legislação ambiental. Avaliação de impactos ambientais.

Materiais Elétricos: elementos de ciência dos materiais. propriedades dos materiais classificados pelas funções que exercem no campo da eletricidade. tecnologia de fabricação, elaboração, determinação de características através de enesaios e uso dos referidos materiais e noções laboratório.

Análise de Sistemas de Energia Elétrica II: o cálculo de faltas em sistemas de grande porte. equações fundamentais da análise de sistemas de potência em regime permanente. análise nodal, a matriz de admitância nodal, admitâncias mútuas na matriz yn, propriedades desta matriz, eliminação de nós e esparcidade da mesma. análise de fluxo de potência: suposições e aproximações, formulação matemática do problema, métodos interativos de solução, fluxo dc e método do desacoplado rápido. equivalentes e análise de contingências.

Eletrônica de Potência I: semicondutores de potência. Conversores não-controlados. Conversores controlados. Ponte trifásica como inversor dual. Chopper. harmônicos e consumo de potência reativa. Circuitos de disparo.

Proteção de Sistemas elétricos: filosofia da proteção. funções e relés de proteção. proteção dos elementos de um sistema elétrico. coordenação gráfica e seletividade. proteção numérica.

Condicionamento de Energia: compensação de potências não-ativas (harmônica, de desequilíbrio, etc.). filtros passivos. compensadores estáticos. filtros ativos. condicionadores universais de energia.

Laboratório de Eletrônica de Potência I: laboratório de Semicondutores de potência. Conversores não-controlados. Conversores controlados. Ponte trifásica como inversor dual. Chopper. harmônicos e consumo de potência reativa. Circuitos de disparo.

Engenharia Econômica: conceitos fundamentais sobre engenharia econômica. matemática financeira. análises de alternativas de investimentos. métodos de depreciação. financiamentos. técnicas de tomadas de decisão (vpl, tr, tir, va). análise de sensibilidade. análise de viabilidade econômica de projetos de engenharia ambiental.

Probabilidade e Estatística: noções básicas de probabilidade. Variáveis aleatórias. Distribuições de probabilidade. Teoremas limite. Introdução à estatística. Descrição, exploração e comparação de dados. Estimativas e tamanhos de amostras. Teste de hipóteses.

Já no nono período teremos as seguintes matérias:

Distribuição de Energia Elétrica: conceitos básicos de distribuição: o sistema distribuidor e o sistema consumidor. engenharia da distribuição. proteção e coordenação. planejamento da distribuição nos níveis detalhado e agregado. estratégias integradas de expansão.

Estabilidade de Sistemas de Potência: conceitos fundamentais; modelos básico de elementos componente do sistema de potência; representação da máquina síncrona: equação de oscilação; equação de estado; regime permanente de operação; características p-d. estudos de estabilidade angular de regime permanente de um sistema radial: linearizações; coeficiente de potência sincronizante; técnicas de autovalores e autovetores; respostas do sistema. estudo de estabilidade angular transitória de um sistema radial: operação da máquina síncrona em regime transitório; modelos padronizados de máquinas; equacionamento; critério da igualdade de áreas; simulações no tempo. estudos de estabilidade angular de sistemas multi-máquinas. representação de reguladores de tensão e de velocidade. ensaios para obtenção de parâmetros e constantes de tempo. simulações.

Subestações: modelo de capacidade de carga. diagramas básicos de subestações. cálculos elétricos típicos. especificações básicas dos componentes e equipamentos de uma subestação. roteiro básico para o planejamento e projeto de uma subestação. coordenação de isolamento. cálculo de sobre tensões. serviços auxiliares.

Acionamentos Elétricos: conceitos básicos de acionamentos: desempenho de motores elétricos - características c = c(n) de cargas típicas - dispositivos de comando e proteção. acionamentos de motores de corrente contínua: equações de regime e modelagem para a análise transitória, sistemas de um, dois e quatro quadrantes para o acionamento destes motores, malhas de controle, aplicações numéricas e simulação. acionamento de motores de correntes alternadas: equações de regime e modelagem para a análise transitória, controle de velocidade destas máquinas através da variação de tensões, frequências, tensões e frequências simultâneas e cascata de conversores, malhas de controle, aplicações numéricas e simulação. laboratório.

Organização Industrial e Administração: organização industrial e administração. Administração de pessoal. Planejamento e controle da produção. Administração de materiais. Gestão da qualidade e sistemas de garantia da qualidade.

No período final teremos um estágio supervisionado totalizando 392 horas e o Trabalho de Final de Graduação (TFG).