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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Energia e Automação Elétricas
 
Disciplina: PEA2303 - Engenharia Eletromagnética
Electromagnetic Engineering

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2009 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
-  Dotar os alunos dos conceitos fundamentais e das  ferramentas matemáticas da Teoria Eletromagnética, com ênfase a aplicações na engenharia de altas correntes e tensões em baixa freqüência, bem como aspectos relacionados a interferência eletromagnética e efeitos biológicos do campo eletromagnético, típicos da Engenharia de Energia e Automação Elétricas.
 
Programa Resumido
-Linhas de Transmissão em Regime Transitório e Permanente Senoidal. Carta de Smith. Casamento de impedâncias. Linhas de Transmissão de Energia. 
-Conceitos Fundamentais. Distribuição de cargas elétricas e correntes. Os vetores de Campo e Grandezas associadas.
-Campo Magnético: Circuitos Magnéticos. Circuitos magnéticos alimentados por CA. Perdas por Histerese e Foucault. Indutâncias próprias e mútuas. Transformador Ideal.
-Campo Elétrico: Capacitâncias. Método das imagens. Eletrocinética. Conceito de malha de terra.

Abstract:

-Transient and SteadyState Wave on Transmission Lines. Smith Charts. Impedance Match. Power transmission lines.
-Fundaments concepts: Charge and current distribution. Vectors field and Associates values.
-Flux density field: Magnetic circuits. AC excitation of magnetic circuits. Hysteresis and Eddy Current losses. Self and Mutual Inductances. Ideal Transformer.
-Electric Field: Capacitances. Images Method. Electrocinetic. Ground mesh concept.
 
Programa
-Linhas de Transmissão em Regime Transitório: Parâmetros da linha de transmissão, Equações para Tensões, Equações para Correntes, LT sem perdas, Primeira Solução da Equação de Onda, Parâmetros Concentrados versus Parâmetros Distribuídos, Segunda Solução da Equação de Onda, LT com terminação resistiva, Diagrama de Treliças, Sistema TDR, Associação de LT´s, Terminações Indutivas e Capacitivas, LT com terminação não-linear.
-Linhas de Transmissão em Regime Permanente Senoidal: Equações para linhas sem perdas, Primeira solução da equação de onda complexa, segunda solução da equação de onda complexa, Solução Geral, Aplicação a um sistema de transmissão, impedância num ponto qualquer da linha, Potência ativa e reativa um ponto qualquer da linha, LT terminada por impedância qualquer, Carta de Smith, Casamento de impedâncias, LT´s de energia.
-Fundamentos: Distribuição de cargas e correntes. Os vetores
-As equações de Maxwell. Particularizações das Equações de Maxwell. Condições de Fronteira. Teorema de Poynting. Energias Elétrica e Magnética armazenadas. Histerese dielétrica e magnética.
-Fundamentos: Distribuições de Cargas e Correntes Elétricas. Vetores de campo: E, B, H, D, P, M. Grandezas associadas ddp, fluxo magnético, fluxo concatenado, fem, fmm.
-Equações de Maxwell: Particularizações das equações de Maxwell, Condições de Fronteira, Teorema de Poynting.
-Ondas Eletromagnéticas: Propagação em meios sem perdas. Onda TEM. Análise física do comportamento dos campos. O espectro eletromagnético. Polarização da onda. Potência elétrica transmitida. Incidência normal em condutores e dielétricos. Fluxo de potência eletromagnética. Incidência normal em vários dielétricos. Ondas Planas em meios com perdas. Classificação dos Materiais. Propriedades físicas complexas. Aplicações biológicas,
-Campo Magnético: Circuitos magnéticos lineares e não-lineares. Excitação de estruturas por corrente alternada. Circuito equivalente. Perdas por histerese e Foucault. Circuitos magneticamente acoplados. Energia magnética em função de L e M. L do condutor singelo. L da LT monofásica. M entre duas LT´s. Transformador Ideal.
-Campo Elétrico: Função Potencial Escalar. Capacitâncias. Equação de Laplace e de Poisson. Método das Imagens. Campo elétrico em condutores e em dielétricos. Eletrocinética. Conceito de malha de terra.

SYLLABUS - PEA2303 - Engineering Electromagnetics.

Transient Behavior of Transmission Line: Parameteres of a Transmission Line. Voltage equations. Current equations, Lossless Transmission Line, First solution of Wave Equation, Lumped versus Distributed parameters, Second solution of Wave Equation, Resistive termination, Lattice diagram, TDR System, Transmission Lines association, Inductive and capacitive termination, non-linear termination.
-Steady State Wave on Transmission Lines: Loss less Transmission Line equations,First solution of a complex wave equation, second solution of complex wave equation, general solution of wave equation, Transmission System application, impedance of transmission line, Active and Reactive Power, generic impedance termination, Smith Chart, Impedance match, Power transmission lines.
-Fundaments: Electric charge and currents distribution. Vector fields E, B, D, H, M, P. Associate Values: drop voltage, magnetic flux, linkage magnetic flux, emf, mmf.
-Maxwell equations: Special cases of Maxwell equations. Boundary conditions. Poynting Theorem. Stored Electric and Magnetic energies. Dielectric and Magnetic Histeresis.
-Electromagnetic Waves: Lossless propagation. TEM Electromagnetic Wave. Behavior and physical analysis of field. Electromagnetic spectrum. Wave polarization. Electric power transmited. Normal incidence on both conductors and dielectric. Electromagnetic Power flow. Normal incidence on several dielectrics. Lossy medium Plane Waves. Materials classification. Complex physical properties. Biological application.
-Flux density field: Linear and Non-linear Magnetic Circuit. AC excitation of magnetic structures. Equivalent circuit. Histerese and Eddy Current losses. Coupled magnetic circuits.L and M dependent Magnetic Energy. L of a single conductor. L of a two-cable transmission line. M between transmission lines. Ideal Transformer.
-Electric Field: Scalar Potential Function. Capacitances. Laplace and Poisson Equation. Images Method. Electric field on both conductors and dielectrics. Electrocinetic. Ground mesh concept.
 
Avaliação
     
Método
Aulas Expositivas com Auxilio de Ferramentas de Educação à Distância.
Critério
-M= (P1 +2 xP2 + 3xP3) /6
-Pi: Nota da i-ésima prova
Norma de Recuperação
- MF = (M + R ) / 2 -MF = Média Final
- M = Média obtida pelo aluno na primeira avaliação
- R = Nota obtida pelo aluno na prova de recuperação.
 
Bibliografia
     
-Engenharia Eletromagnética (Apostila). J.R. Cardoso.
-U.S.INAN; A.S.INAM – Engineering Electromagnetics. Addison Wesley Longman, Inc. 1999. ISBN. 0-8053-4423-3
-R. BANSAL – Handbook of Engineering Electromagnetics. Marcel Dekker, Inc. 2004. ISBN: 0-8427-5628-2
 

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