Eletrotecnia e Máquinas Elétricas

Caracterização geral

Pré-requisitos

Conhecimentos adequados ao ciclo de estudos em:

Bibliografia

- C. Alexander and M. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, Mc-Graw Hill, 2nd Ed., 2002 

- Vítor Meireles, Circuitos Eléctricos 6ª Edição, LIDEL, 2010.

- John Bird, Electrical Circuit Theory and Technology 2nd Ed, Newnes, 2003.

 - Stephen J. Chapman, Electric Machinery Fundamentals, McGraw-Hill (5^th ed., 2012)

- George McPherson & Robert D. Laramore, An Introduction to Electric Machines and Transformers, Wiley (1990)

 - Slides em PPT disponibilizados ao longo do semestre pelo professor da UC

  - Folhas teóricas disponibilizadas ao longo do semestre.

Método de ensino

Os diferentes conceitos, técnicas e teorias são explicadas pelo professor com o auxílio de diapositivos e com demonstrações práticas com diferentes equipamentos.

Os alunos resolvem problemas que ilustram situações práticas disponibilizados nos materiais de apoio, de forma semiautónoma, e estimulando o trabalho em equipa. A comunicação oral é incentivada.

Método de avaliação

A avaliação na disciplina poderá ser feita por:

 a) 2 Minitestes (MT) + Trabalho laboratório (TL)

C(MT) = (0,35*MT1+0,65*MT2) >= 9,5 val.  e TL >= 9,5 val.

CF = 0,80*C(MT) + 0,20*TL >= 9,5 val.

 b) Exame Final  (Ex) + Trabalho laboratório (TL)

   Nota Ex. Final  >= 9,5 val.   e    TL >= 9,5 val.

CF = 0,80*Ex + 0,20*TL

Num caso ou noutro, o aluno/a aprovará à disciplina se e só se a sua nota for igual ou superior a 9,5 valores (escala 0 a 20).

Conteúdo

      I.  Análise de circuitos em corrente contínua (CC)

1. Noção de corrente elétrica, potência e energia; noção de resistência elétrica (revisões)
2. Leis de Kirchoff do circuito elétrico: método das malhas e análise matricial de redes

    II.  Análise de circuitos em regime alternado sinusoidal (CA)

1. Bobinas e condensadores
2. Valor médio e eficaz de uma grandeza variável no tempo;
3. Definição de grandeza alternada sinusoidal;
4. Representação complexa de uma grandeza alternada sinusoidal: noção de amplitude complexa e de fasor
5. Circuitos RL, RC e RLC em regime permanente; Noção de impedância
6. Definição de potência instantânea; definição de potência ativa, reativa e aparente
7. Compensação do fator de potência de uma instalação elétrica monofásica

   III.   Análise de circuitos trifásicos

1. Definição de sistema trifásico de tensões
2. Ligação em estrela (com e sem fio neutro) e em triângulo
3. Cargas equilibradas e desequilibradas
4. Potências trifásicas

  IV.  Transformadores

1. Princípio de funcionamento
2. Equações gerais instantâneas e equações vetoriais do transformador
3. Modelo elétrico equivalente do transformador ideal e real
4. Aplicações

  V.   Máquina assíncrona (ou, de Indução)

1. Constituição e princípio de funcionamento como gerador e como motor
2. Motor de indução: noção de velocidade mecânica, binário, potência e rendimento
3. Modelo elétrico equivalente do motor de indução
4. Métodos de controlo de velocidade no motor de indução
5. Aplicações

 VI.   Máquina síncrona (ou, alternador)

1. Constituição e princípio de funcionamento do gerador síncrono (alternador); gerador de rotor cilíndrico (turboalternador) e de polos salientes (hidroalternador)
2. Modelo elétrico equivalente do gerador de rotor cilíndrico
3. Funcionamento do gerador numa rede isolada
4. Paralelo do alternador com uma rede de capacidade infinita; trânsito de potência
5. Principais características e aplicações do gerador de polos salientes

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: