ATIVIDADES PRÁTICAS
SUPERVISIONADAS
Engenharia da Computação
4ª. Série
Eletricidade Aplicada
A atividade prática supervisi...
Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada
Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro
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Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro
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2013 2 engenharia_computacao_4_eletricidade_aplicada

  1. 1. ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS Engenharia da Computação 4ª. Série Eletricidade Aplicada A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:  Favorecer a aprendizagem.  Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz.  Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.  Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado.  Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem.  Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.  Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas práticos relativos à profissão.  Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação intelectual. Para atingir estes objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução. A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional. Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional. AUTORIA: Alexandre Pedroso do Prado Faculdade Anhaguenha de Jundiaí Eberval de Oliveira Castro Faculdade Anhaguenha de Jundiaí
  2. 2. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 2 de 8 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.  Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à engenharia.  Atuar em equipes multidisciplinares.  Avaliar criticamente a operação e a manutenção de sistemas.  Identificar, formular e resolver problemas de engenharia. Produção Acadêmica Descrição do que será produzido.  Estudo de caso  Relatórios parciais simplificados  Apresentação final em Power Point. Participação Para a elaboração desta atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes de 05 a 10 participantes e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas. Padronização O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT1, com o seguinte padrão:  em papel branco, formato A4;  com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm;  fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta;  espaçamento de 1,5 entre linhas;  se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas;  com capa, contendo:  nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina;  nome e RA de cada participante;  título da atividade;  nome do professor da disciplina;  cidade e data da entrega, apresentação ou publicação. 1 Consulte o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em: <http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.
  3. 3. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 3 de 8 DESAFIO Este desafio oferece uma visão aprofundada e ampla das necessidades requeridas em uma consultoria na área de engenharia, com a aplicação das habilidades e competências ministradas nessa disciplina. No cenário atual, as empresas estão em busca de profissionais capazes de enfrentar desafios e que encontrem soluções para vencê-los. Nesse contexto, a equipe irá desenvolver uma consultoria em uma fábrica fictícia, estudando as cargas existentes, calculando corrente e tensão, potências ativas e reativas, e ainda apresentar soluções para melhoria no fator de potência. Por fim, determinar o consumo total de energia diário e dimensionar os bancos de capacitores para a correção do fator de potência, da instalação e dos equipamentos. A fábrica fictícia será apresentada ao longo das etapas do desafio, onde serão apresentados os esquemas elétricos em corrente alternada. Este trabalho deverá conter a descrição física da instalação alvo do estudo, a potência aparente, a potência ativa e os valores dos fatores de potência de cada elemento que sofrerá correção, bem como os valores de comércio pesquisados dos capacitores que farão a correção. Objetivo do Desafio Realizar um estudo de caso sobre a correção do fator de potência de um ramo de uma instalação industrial. ETAPA 1 (tempo para realização: 2 horas)  Aula-tema: Indutância, Reatância e Circuitos Indutivos. Esta atividade, a ser realizada em grupo, é importante para que você possa aplicar o conhecimento adquirido em aulas teóricas da disciplina, bem como, consultando seu livro texto (PLT) ao final dessa etapa você, aluno, deverá estar apto a conhecer os princípios da Lei de Faraday e da Lei de Lenz, a fim de compreender o funcionamento dos indutores Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Aluno) Assistir o vídeo no YouTube denominado “Mago da Física - Freio Eletromagnético (Leis de Faraday e Lenz)”, que aborda de forma criativa os conceitos a serem reafirmados nesse passo. Buscar esse vídeo usando os mecanismos de busca do site YouTube ou mesmo Google. Passo 2 (Equipe) Fazer um resumo sobre o princípio físico apresentado através deste experimento conduzido no vídeo. Este resumo será utilizado no passo 4, portanto o padrão do resumo deverá seguir os seguintes critérios, além de ser feito na formatação da ABNT:
  4. 4. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 4 de 8 1. Introdução Teórica Neste tópico deverão constar os enunciados das leis de Faraday e Lens, como também o contexto temporal em que tais fatos ocorreram, mostrando a importância para a humanidade de tais avanços. 2. Descrição Descrever a partir de sua visão a seqüência do experimento conduzido. 3. Conclusão Sintetizar suas observações baseando-se na teoria e no conteúdo do vídeo, mostrando sua interação em sua opinião. Passo 3 (Equipe) Pesquisar na Internet valores comerciais comuns para indutores. Passo 4 (Equipe) Entregar ao seu professor um relatório contendo as informações levantadas nos passos anteriores. O relatório deverá atender à seguinte formatação: 1. Introdução teórica Partindo do resumo feito no passo 2, somado ao conhecimento adquirido na pesquisa sobre valores comerciais de indutores nos sites de seus fabricantes, enfocado no passo 3, faça agora uma síntese citando os principais fabricantes, os materiais de construção empregados nos indutores, as tolerâncias dos valores comerciais de fabricação e seus empregos comuns à engenharia. 2. Metodologia A metodologia trata dos aspectos os quais você realizou seu trabalho. Neste caso foram as técnicas de áudio-visual, e a pesquisa através da Internet. Descrever como nesse trabalho isto ocorreu. 3. Conclusão Avaliar o trabalho realizado e desenvolva as suas conclusões sobre o problema proposto e sua solução. Também deve-se fazer comentários sobre esta forma de adquirir conhecimentos. ETAPA 2 (tempo para realização: 2 horas)  Aula-tema: Capacitância, Reatância Capacitiva e Circuitos Capacitivos. Esta atividade, a ser realizada em grupo, é importante para que você aplique o conhecimento adquirido em aulas teóricas da disciplina. Consultando seu livro-texto (PLT), ao final dessa etapa você deverá estar apto a conhecer os princípios da Lei de Coulomb, a fim de compreender o funcionamento dos capacitores no mundo industrial. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
  5. 5. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 5 de 8 PASSOS Passo 1 (Aluno) Ler o artigo “Resistores e Capacitores Utilizando Lápis, Papel e Plástico” de Salami e Rocha Filho. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/ix/sys/resumos/T0036-1.pdf>. Acesso em: 05 maio 2012. Passo 2 (Equipe) Tentar reproduzir alguns capacitores experimentais usando lápis, papel e plástico, como exposto no passo 1. Usar um multímetro para medir a capacitância conforme ensinado no artigo. Descrever todo o procedimento usado na construção dos componentes e marque os valores medidos com o multímetro. Ao realizar a descrição lembre-se que este item será utilizado no Passo 4. Ao descrever um procedimento atente-se para os materiais empregados e suas dimensões, bem como cada tarefa realizada, passo a passo. Este procedimento metódico é essencial ao exercício da boa engenharia. Passo 3 (Equipe) Pesquisar na Internet valores comerciais comuns para resistores e capacitores e o formato do código de cores usado para indicar os valores comerciais destes componentes. Passo 4 (Equipe) Entregar ao seu professor um relatório contendo as informações levantadas nos passos anteriores. Como na Etapa 1, a realização de um relatório final da etapa visa o treinamento da escrita normativa culta, que é muito valorizada pelo mercado de trabalho no ramo da engenharia. O relatório deverá atender à seguinte formatação: 1. Introdução Teórica Neste tópico deverá constar o enunciado da lei de Coulomb, o contexto temporal em que tal fato ocorreu, as definições das propriedades físicas de resistência e capacitância, um breve apanhado sobre Charles Agostín de Coulomb, Karl Ohm e Michael Faraday, e suas importâncias em seu tempo. Enfim a introdução é um arcabouço teórico no qual se apoiará o desenvolvimento de seu trabalho. 2. Metodologia Agora em seu segundo relatório, você percebe melhor o papel da metodologia, pois agora a forma de realizar seu trabalho mudou, suas bases agora são: a leitura, o procedimento experimental e a pesquisa. Logo sua descrição metodológica será mais extensa, mais detalhada, promovendo assim seu crescimento pessoal. 3. Conclusão Utilizando-se das idéias abordadas nos tópicos anteriores faça comentários, baseados nas idéias trabalhadas mostrando a validade do conhecimento adquirido para a humanidade. Comentar o progresso da engenharia, nesse caso, alinhado às necessidades técnicas advindas de novas formas de vida da sociedade industrial desse período. Falar a respeito do conhecimento advindo da atividade prática.
  6. 6. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 6 de 8 ETAPA 3 (tempo para realização: 2 horas)  Aula-tema: Circuitos Monofásicos (RLC série e paralelo). Esta atividade, a ser realizada em grupo, é importante para que você possa aplicar o conhecimento adquirido em aulas teóricas da disciplina, bem como, consultando seu livro texto (PLT) ao final dessa etapa você, aluno, deverá estar apto a conhecer os circuitos monofásicos através de aplicações práticas, em especial, a correção de fator de potência. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Aluno) Ler com atenção o texto Energia Elétrica - Tarifação. Disponível em: <http://www.agais.com/eletrica.htm>. Acesso em: 05 mai. 2012. Passo 2 (Equipe) Responder as questões aparentadas a seguir: 1. Como o fator de potência pode influenciar na conta de energia elétrica? 2. Qual o menor valor de referência para fator de potência estabelecido pela ANEEL? 3. Descrever em linhas gerais como pode ser feita a correção do fator de potência da fábrica proposta no desafio? Passo 3 (Equipe) Supor que um sistema monofásico industrial possua uma demanda de 65 kW de potência ativa, 95 kVA de potência aparente e FP indutivo. Calcular a capacitância do banco de capacitores para conectar-se em paralelo com o sistema de modo a elevar o fator de potência resultante para um FP igual a 0,92, indutivo. Passo 4 (Equipe) Entregar os resultados obtidos para o professor da disciplina. ETAPA 4 (tempo para realização: 2 horas)  Aula-tema: Transformadores. Esta atividade, a ser realizada em grupo, é importante para que você possa aplicar o conhecimento adquirido em aulas teóricas da disciplina, bem como, consultando seu livro- texto (PLT) ao final dessa etapa você, aluno, deverá estar apto a conhecer os transformadores. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
  7. 7. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 7 de 8 PASSOS Passo 1 (Aluno) Pesquisar na Internet sobre as diferenças entre transformadores com núcleo ferromagnético e transformadores com núcleo de ar. Utilizar as técnicas de aquisição de conhecimento empregadas nos passos anteriores. Passo 2 (Equipe) Descobrir quais as principais aplicações de cada um dos tipos de transformadores pesquisados. Passo 3 (Equipe) Pesquisar sobre os tipos de perdas existentes no transformador (no enrolamento e no núcleo) e comparem as perdas por histerese e correntes de Foucault. Passo 4 (Equipe) Entregar as respostas para o professor da disciplina. Ao entregar a atividade o aluno deve respeitar a ordem dos passos empregados para a aquisição do conteúdo, lembrando-se sempre em realizar as citações das definições empregadas, citando ao menos o autor e o ano da citação empregada, entre parênteses, ao final da citação. ETAPA 5 (tempo para realização: 2 horas)  Aula-tema: Geradores e Motores de Corrente Alternada. Esta atividade, a ser realizada em grupo, é importante para que você possa aplicar o conhecimento adquirido em aulas teóricas da disciplina, bem como, consultando seu livro texto (PLT) ao final dessa etapa você, aluno, deverá estar apto a conhecer os diversos tipos de máquinas de corrente alternada. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Equipe) Pesquisar na Internet a diferença entre máquinas síncronas e máquinas assíncronas. Enumerar aplicações para cada um dos tipos. Passo 2 (Equipe) Definir as similaridades e as diferenças substanciais no aspecto construtivo entre um motor de corrente alternada e um gerador de corrente alternada.
  8. 8. Engenharia da Computação – 4ª Série – Eletricidade Aplicada Alexandre Pedroso do Prado, Eberval de Oliveira Castro Pág. 8 de 8 Passo 3 (Equipe) Descobrir qual a potência de uma unidade geradora (turbina e gerador) da Usina de Itaipu. Quantas unidades geradoras a Usina Hidrelétrica de Itaipu possui? Qual é sua capacidade de fornecimento máxima de energia? Passo 4 (Equipe) Entender que para esta etapa final será exigido um maior rigor, para tal faça um relatório detalhado para concluir o seu trabalho de ATPS. Livro Texto da Disciplina GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.

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