Conhecimentos de Base Recomendados

Sistema de Unidades. Carga elétrica. Lei de Coulomb. Campo elétrico. Potencial. Trabalho e energia potencial. Capacidade e Condensadores. Associação de condensadores. Energia num condensador. Materiais dielétricos.

Grandezas elétricas. Resistência elétrica. Lei de Ohm. Efeito de Joule. Potência e energia. Elementos ativos e passivos. Conservação da energia. Associação de resistências. Conversão estrela-triângulo e triângulo-estrela. Leis de Kirchhoff. Divisores de tensão e corrente. Teorema da sobreposição. Análise nodal e de malhas. Teoremas de Thèvenin e Norton. Teorema de Millman. Transferência de potência máxima. Balanço de potência.

Sinais periódicos e sinais sinusoidais - principais conceitos. Valor médio e valor eficaz. Representação simbólica. Análise de circuitos resistivos. Potência instantânea e potência média.

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo genérico proporcionar formação básica transversal às diversas especialidades em EEC na área do eletromagnetismo e dos circuitos elétricos de corrente alternada. Também fornece aos estudantes competências suficientes para conseguirem formular metodologias de análise de circuitos em corrente alternada, resolver as equações de funcionamento nos domínios do tempo e da frequência, determinando as respetivas tensões e correntes elétricas e a análise de sistemas trifásicos. O ensino teórico-prático é complementado com a realização de trabalhos laboratoriais.

Conhecer as leis fundamentais que regem o campo magnético e analisar um circuito magnético.
Conhecer a importância dos sistemas alternados sinusoidais face aos sistemas contínuos. 
Representar as grandezas alternadas sinusoidais em notação complexa, necessária à análise dos circuitos.

Analisar os circuitos RL e RC série, em CA.

Analisar circuitos RLC série e RL//C e interpretar o fenómeno da ressonância.

Operar com as noções de potência complexa, aparente, ativa e reativa.

Calcular as potências em jogo em cada um dos elementos do circuito.

 Equacionar e resolver circuitos em regime forçado sinusoidal, utilizando diferentes metodologias e teoremas.

 Analisar circuitos trifásicos ligados em estrela ou em triângulo e calcular a sua potência.

Métodos de Ensino

Aulas teórico/práticas:
- Exposição das matérias teóricas, realizada com a combinação do método expositivo com o método interpretativo, apelando à participação dos alunos. Resolução de problemas de aplicação em que se promove a participação ativa dos alunos.

Aulas de laboratório:
- É seguido o método participativo, embora também sejam utilizados outros métodos ativos, conforme as situações. Realização de 8 trabalhos laboratoriais com apoio de guias específicos e apresentam o relatório do trabalho realizado.

Estágio(s)

Não

Programa

CAPÍTULO I - Eletromagnetismo

Força e campo magnético. Lei Biot-Savart. Lei de Ampère. Força de Lorentz. Indução eletromagnética. Lei de Faraday e de Lenz. Gerador de corrente alternada. Indutância e bobinas. Magnetização. Ciclo histerético. Circuito magnético.

CAPÍTULO II - Análise de circuitos em corrente alternada

Análise de circuitos no domínio da frequência. Tensão e corrente com variação sinusoidal no tempo. Impedância e admitância. Potência instantânea, aparente, ativa e reativa. Relações fasoriais. Circuitos RC, RL e RLC série e paralelo. Ressonância e fator de qualidade. Análise energética. Fator de potência.

CAPÍTULO III - Circuitos em corrente alternada

Resolução de circuitos em CA com a aplicação de diferentes metodologias. Método das tensões nos nós e das correntes nas malhas. Teorema da sobreposição. Teoremas de Thèvenin e Norton.

CAPÍTULO IV - Sistemas Trifásicos

Sistemas equilibrados. Tensão simples e composta. Ligações em estrela e triângulo. Potência em sistemas trifásicos. Cargas equilibradas e desequilibradas.

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

Victor Manuel Esteves Antunes - 2.º Semestre

Bibliografia

R. L. Boylestad; Introductory Circuit Analysis. ISBN: 9780133923919
Docentes UC; Folhas teóricas de apoio às aulas teórico-práticas.
L. Bessonov; Electricidade Aplicada Para Engenheiros. ISBN: 9726820219
Docentes UC; Folhas com coleção de problemas de apoio às aulas teórico-práticas.
Docentes UC; Guias de apoio aos trabalhos laboratoriais.
William Hayt, Jack Kemmerly , Jamie Phillips , Steven Durbin ; Engineering Circuit Analysis. ISBN: 0073545511
Vitor Meireles ; Circuitos Eléctricos. ISBN: 9789727575862