Luiz Antônio Righi, Centro de Tecnologia, Depto. Eletromec. Sist. Potência, (55)32208147


“Não tenho ensinamentos a transmitir.
Tomo aquele que me ouve pela mão e o levo até a janela.
Abro-a e aponto para fora.
Não tenho ensinamento algum, mas conduzo um diálogo.”

(Martin Buber)


ESSÊNCIA DA GENIALIDADE na Engenharia Elétrica: CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES

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Você já deve ter ouvido ou lido sobre a frase de Pablo Picasso: A genialidade está na simplicidade. E na Engenharia Elétrica, também não deve ser diferente. Muitas vezes, temos a ideia errada de um grande engenheiro eletricista-cientista, que faz cálculos e experiências de laboratório muito complexos, como uma pessoa muito distante de nós, às vezes inacessível para a nossa realidade, ou outras vezes até mesmo ironizado: isto é coisa para nerds - não é para mim (ver Fig. 1). Este site apresenta uma ferramenta para um(a) estudante interessado(a), como os alunos das disciplinas de Materiais Eletrônicos e Elétricos e Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia, desenvolverem circuitos elétricos e projetos com genialidade, sem sair da normalidade ou da beleza da vida. Os conhecimentos necessários são mínimos (corrente elétrica, tensão elétrica, resistência elétrica e potência elétrica, em corrente contínua e alternada). Recomenda-se cuidado com a segurança, tanto dos equipamentos como das pessoas, e em caso de dúvida: pare, olhe, pense, estude ... e pergunte para outras pessoas mais experientes.

Fig. 1 - A genialidade está na simplicidade, na normalidade. O saber com sabor e o sabor com saber estão na complexidade e/ou na anormalidade?

Praticamente, todo curso ou engenheiro(a) eletricista trabalha e pensa com um tipo de circuito elétrico simples: fonte, interruptor e carga, como se apresenta na Fig. 2. O esquema deste circuito CC (corrente contínua) mostra os sentidos convencional e real da corrente elétrica, e o símbolo de um diodo. Este circuito é montado pelo iniciante de eletricidade e eletrônica, como exemplo de feiras de ciências nos ensinos fundamental e médio. Certamente, ele é a base para todos sistemas eletro-eletrônicos.

Fig. 2 - Circuito eletro-eletrônico simples, composto de fonte (pilhas), interruptor (plugs tipo jacaré) e carga (lâmpada).

Um circuito simples, e um pouco mais científico do que a Fig. 2, e ainda muito geral, pode ser visto na Fig. 3, com uma fonte, um bloco ou estágio de medição, e uma carga. Considerando as diversas necessidades e aplicações deste circuito, convida-se o(a) estudante para estudá-lo, desenvolvendo o seu circuito da maneira mais perfeita possível, para diferentes combinações de cargas e fontes, conforme exemplos de perguntas a seguir, com os seus equipamentos, instrumentos preferidos, presentes no NUPEDEE (Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento e Ensino de Engenharia Elétrica), onde são realizadas a maioria das nossas aulas práticas e pesquisas.

Fig. 3 - Diagrama de blocos de um circuito elétrico geral, composto de fonte de alimentação, medição e carga.

O esquema da Fig. 3 é um circuito geral de praticamente toda experiência de laboratório. E assim nos deparamos com perguntas como:

  1. Escolher uma carga de 220 V, 8200 W em corrente contínua. O que fazemos? Vamos usar resistores de carvão? Vamos fabricar resistores de fio?
  2. Gênio-fulano, precisamos de uma carga de 150 V, de 15 Ohms, em 60 Hz, com fator de potência 0.7 atrasado. Você prefere ligar resistores, capacitores e/ou indutores, em série ou paralelo? Quais tensões e correntes eles suportam? Onde se encontram estes equipamentos ou componentes?
  3. Quais os melhores instrumentos disponíveis para medir corrente, tensão e potência alternada de 1.5 A, 27 V e 0.03 W, respectivamente?
  4. Qual é o esquema e os cuidados para medição de potência com o wattímetro A?
  5. Especificar e/ou selecionar uma fonte de tensão alternada variável desde zero até 220 V, com corrente máxima de 10 A.
  6. Ligar uma fonte CC, variável de zero a 250 V, isolada da rede elétrica, com uma carga de 1300 W e o respectivo circuito de medição.

Em muitas aulas, os professores já respondem a questões como estas, providenciando os equipamentos e instrumentos, conforme os circuitos que desejam ensinar. Mas, para maior eficiência da aprendizagem, visando a rápida transformação do(a) aprendiz em um(a) gênio(a) da eletrônica e da eletricidade, sugere-se resolver o circuito elétrico simples, CC e/ou CA, que pode vir antes da prática, feita com originalidade. Destaca-se que:

  1. Como não é uma atividade muito comum para o(a) estudante, no início, pode parecer difícil, mas depois da gente se organizar ficará muito muito fácil.
  2. Obviamente, circuitos e sistemas mais avançados podem incluir um sistema de transmissão, mais de uma fonte e de uma carga, etc., mas todos têm o mesmo princípio: associação de fontes, cargas e instrumentos.
  3. Observa-se que este esquema é essencial para todos, desde um usuário de energia elétrica até a pesquisa mais avançada, sendo um instrumento pedagógico fundamental.
  4. É muito importante anotar os equipamentos, instrumentos, etc., nos seus mínimos detalhes, pois ele será muito utilizado, em praticamente todas disciplinas e atividades de laboratório ou de projeto.
  5. Nossa memória é muito preciosa, mas que também pode saturar ou falhar. Então, não deixemos de registrar e salvar no caderno, computador ou internet, para te-los sempre em mão, imediatamente, quando precisarmos recorrer a estes dados novamente.

Gostaram da dica? Aproveitem este site e bom trabalho!


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