EEL-7040 - Circuitos Elétricos I
Curso de Engenharia Elétrica

Prof. José Carlos M. Bermudez, Ph.D.

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Caro estudante de Circuitos Elétricos:

        Contrariamente ao que muitos de seus colegas possam dizer, Circuitos Elétricos não é uma disciplina difícil. Pelo contrário, esta é uma das disciplinas mais simples dos currículos de engenharia. Mas então, por que tantos alunos têm dificuldades nesta disciplina?

        Após lecionar a disciplina de Circuitos Elétricos durante vários anos, estou convicto de que esta dificuldade é muito mais uma conseqüência do contexto do que propriamente dos aspectos técnicos da disciplina. A experiência tem mostrado que todos aqueles estudantes que conscientizam-se de que a forma de estudo é a chave do aprendizado, não encontram problemas em Circuitos Elétricos. Mais do que isso, passam a apreciar mais o curso de engenharia por tornarem-se capazes de pensar como engenheiros. A seguir, procuro mostrar o enfoque que deve ser dado pelo estudante a esta disciplina. Dou também algumas "dicas" para o acompanhamento da disciplina. Até hoje, todos aqueles que seguiram essas sugestões sairam-se bem não só em Circuitos Elétricos como em disciplinas de Eletrônica e em disciplinas mais avançadas de seus cursos de engenharia. Mais do que isso, passaram a apreciar muito mais a beleza da profissão de engenheiro. Leia com atenção, procure seguir estas sugestões e realimente este professor caso não concorde com algum ponto de vista ou técnica aqui exposta.

Qual é o problema com Teoria de Circuitos?

        Em alguns cursos de engenharia, tais como Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação, a disciplina de Circuitos Elétricos é uma as primeiras disciplinas de contato com o exercício da engenharia. Até então, o estudante lidou majoritariamente com disciplinas de três tipos: (i) Disciplinas onde aprendeu ferramentas matemáticas necessárias à operacionalização das soluções de problemas de engenharia - Cálculo, Álgebra, Computação, etc.; (ii) Disciplinas onde aprendeu os princípios físicos que explicam o que acontece na natureza e que irão estabelecer as condições de contorno e as limitações que o engenheiro deve considerar na solução dos problemas de engenharia - Física, Química, etc.; (iii) Disciplinas instrumentais que dão ao estudante as ferramentas necessárias para a comunicação com os demais engenheiros e com a sociedade em geral - Português, Desenho Técnico, etc.

        A disciplina de Circuitos Elétricos traz para o mundo do estudante uma nova dimensão: A partir de agora os problemas não têm mais uma única solução. Cada problema pode ser resolvido de diferentes maneiras, todas elas corretas. A melhor forma de encaminhar e resolver um problema de circuitos elétricos irá sempre depender de diversos fatores. O estudante deverá usar o seu conhecimento das várias técnicas de análise, associado ao conhecimento da física e das ferramentas matemáticas para identificar a melhor forma de encaminhar a solução de um problema. Desaparece aqui a possibilidade de estudar técnicas associadas à solução de "tipos" de problemas. Não dá mais para compilar uma lista de problemas e de soluções e fazer uma associação na forma "sempre que eu tiver um problema deste tipo eu resolvo daquela forma".

        Na minha opinião, é esta mudança que deixa muitos dos estudantes sentindo-se como que "perdidos" na solução de problemas de Circuitos Elétricos. Por outro lado, esta mudança representa a entrada no mundo mágico da Engenharia. É a capacidade (e a necessidade) de raciocinar desta forma que faz do engenheiro um profissional tão apaixonado por sua profissão. O que o estudante precisa neste momento é reconhecer que este é um momento decisivo em sua formação. É também um ponto decisivo para sua vida profissional. A partir de agora é necessário "pensar como engenheiro". Este é o grande desafio do estudante de Circuitos Elétricos. O desafio está na mudança de forma de raciocínio, e não em qualquer teorema ou técnica a ser aprendida na disciplina. Aquele que se convencer disso terá aberto a porta mais difícil de toda a sua formação. Aqui começa a carreira do engenheiro.

Como o engenheiro é diferente dos "outros"?

O engenheiro é mesmo um pouco diferente dos "outros". Não é melhor nem pior, mas certamente é diferente. Seguem abaixo alguma características de um engenheiro que gosta de sua profissão. Se você pretende ser engenheiro, mais cedo ou mais tarde vai começar a identificar estes dentre os seus hábitos:
 

• O engenheiro é "rato de biblioteca". Engenheiros não vivem sem livros. Engenheiros não se desfazem de livros. Por quê? Porque o engenheiro sabe que precisará sempre recorrer aos livros já estudados para recordar algum aspecto conceitual ou para relembrar alguma técnica matemática necessária para a solução de um problema de engenharia. Todo engenheiro competente conhece alguns livros de cálculo, álgebra e física como as palmas de suas mãos, pois recorre a eles frequentemente em suas revisões. Assim, acostume-se a rever técnicas e conceitos quando precisar usá-los.

• O engenheiro é curioso. O engenheiro sempre quer aprender mais sobre um problema com o qual está envolvido. O engenheiro recorre frequentemente aos livros para complementar seus conhecimentos antes de propor a solução para um problema.

• O engenheiro nunca aceita de imediato uma solução que lhe é proposta. Engenheiros estão sempre buscando uma solução melhor para um problema em que estejam envolvidos. Antes de propor uma solução, o engenheiro estuda e testa várias soluções possíveis, estabelece critérios de avaliação para as soluções e só então decide qual delas vai propor.

• O engenheiro gosta de resolver problemas. Nunca proponha um problema interessante para um engenheiro durante uma festa. Existem grandes chances de que ele vá sentar-se em um canto sossegado para pensar na solução do problema, abandonando a festa por completo até que tenha uma solução razoável.

         Agora que você já tem uma boa idéia do que o futuro lhe reserva, aqui vão algumas dicas prática para que você comece a se aventurar no interessante mundo do engenheiro. Essas dicas são específicas para o estudo de Circuitos Elétricos, mas podem (e devem) ser empregadas em todas as disciplinas de engenharia:

Como Estudar Teoria de Circuitos?

Verifique sempre sua base:

• Recorra sempre a uma revisão detalhada dos tópicos de matemática e física onde identifique alguma dúvida. Aja logo! Não deixe para depois! Lembre-se que dúvidas acumulam-se em crescimento exponencial.

Nunca memorize resultados:

• Entenda os princípios fundamentais e saiba sempre como deduzir o restante da teoria a partir destes princípios.

Exercite o raciocínio lógico na solução de problemas:

• Nunca exercite a teoria mecanicamente. Pense conceitualmente.

• Desenvolva os algoritmos das soluções possíveis antes de fazer qualquer cálculo. Só então opte por uma solução com base em algum critério justificável. Se você não for capaz de "vender" sua solução, ela certamente não é uma boa solução de engenharia.

Não negligencie os exercícios simples:

• A chave para a solução de problemas complexos está no perfeito entendimento de problemas extremamente simples.

Gere os seus próprios problemas:

• Em exercícios apresentados em aula ou em listas de exercícios:
  a) mude alguns valores de elementos
  b) mude algumas polaridades ou sentidos de correntes
  c) troque alguns elementos de lugar no circuito

• Em cada caso tente prever o que acontecerá com a solução e analise o circuito para verificar sua "intuição".

Verifique sempre a coerência dos princípios físicos "traduzidos" de suas equações:

• Verifique a dimensionalidade de cada equação. Se sua corrente elétrica está expressa em Coulombs por metro, algo está errado!

• Interprete o significado físico dos seus resultados para verificar se fazem sentido.

Sedimente o conhecimento conceitual:

• Procure demonstrar os principais teoremas e propriedades

• Tente escrever programas de computador para automatizar as soluções dos diversos problemas. Isso exigirá o entendimento detalhado da teoria.

Estude em livros:

• Não dependa apenas das notas de aula, do livro texto ou dos exercícios das listas fornecidas. Procure pelo menos um livro adicional para acompanhar o curso e leia-o juntamente com as notas de aula e com o livro texto. Compare e critique explicações em diferentes fontes.

Questione:

• Questione a teoria ensinada em sala de aula, até que esteja "realmente" convencido de que está certa e de que faz sentido.

• Questione você mesmo suas soluções para um dado problema. Desenvolva um forte espírito crítico.

Não estude apenas em véspera de prova:

• A aquisição de conhecimento exige sedimentação.

Acima de tudo, DIVIRTA-SE estudando Circuitos !