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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Técnicas de Alta Tensão Plano de Curso
1 Dados Preliminares. • Instrutor: Edson Guedes da Costa • Carga Horária: 45 horas
2 Objetivos do Curso. Pretende-se que ao final do curso o aluno seja capaz de conhecer propriedades físicas de dielétricos
e técnicas de alta tensão, sobretudo: • relacionar a constante dielétrica (grandezas macroscópica) com a estrutura atômica do material; • entender fisicamente porque alguns materiais têm altas constantes dielétricas e outros baixas; • entender fisicamente as causas da dependência da constante dielétrica com a frequência e a
temperatura; • entender fisicamente os mecanismos básicos de condução e ruptura em dielétricos; • entender técnicas básicas de geração e medição de alta tensão.
3 Estrutura Programática.
3.1 Ementa.
Estudo das propriedades físicas de dielétricos, dos seus mecanismos básicos de condução e ruptura. Estudo de técnicas de geração e medição de altas tensões e correntes.
3.2 Programa.
Capítulo 1 - Campos em Meios Materiais - Propriedades Elétricas • Introdução; • Modelos;
• Revisão de Conceitos Básicos de Eletricidade; • Campo Elétrico; • Lei de Gauss - Fluxo e Densidade de Fluxo Elétrico; • Potencial Elétrico;
• Capacitância; • Capacitores com Dielétricos - Polarização (Visão Macroscópica);
• Permissividade Relativa Complexa - Perdas em Dielétricos em Campos Alternados; Capítulo 2 - Interpretação Atômica das Propriedades dos Dielétricos
• Introdução; • Interpretação Atômica da Permissividade Relativa;
• Permissividade Relativa de Gases Monoatômicos; • Permissividade Relativa de Gases Poliatômicos;
• Mecanismos de Polarização; • Dependência da Permissividade Relativa com a Frequência e com a Temperatura; • Relaxação Dipolar.
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Capítulo 3 - Mecanismos de Condução e Ruptura de Dielétricos • Introdução • Dielétricos Gasosos
• Mecanismo de Townsend; • Curva de Paschen; • Mecanismo de Canal; • Fenômenos em Campos não Uniformes.
• Dielétricos Líquidos • Dielétricos Sólidos
Capítulo 4 - Geração de Alta Tensão • Introdução
• Geração de Tensão Alternada • Transformadores de Ensaios
• Conexão em cascata; • Circuito Ressonante Série.
• Geração de Tensão Contínua • Conversores A.C. /D. C - Circuitos Retificadores
• Circuito de Villard; • Circuito de Greinacher; • Conexão Cockcroft-Walton.
• Geradores Eletrostáticos • Geração de Tensão de Impulso
• Parâmetros Característicos de Tensão de Impulso; • Circuitos de Geração de Tensão de Impulso; • Gerador de Marx de Múltiplos Estágios.
Capítulo 5 - Medição de Alta Tensão • Medição de Tensão Alternada
• Redes de Alta Tensão • Transformador de Potencial Indutivo; • Transformador de Potencial Capacitivo;
• Laboratórios de Alta Tensão • Espinterômetros; • Voltímetro Eletrostático; • Divisor de Potencial Capacitivo; • Voltímetro de Pico;
• Medição de Tensão Contínua • Espinterômetros; • Voltímetro Eletrostático; • Divisor de Potencial Resistivo; • Voltímetros - Princípio de Gerador.
• Medição de Tensão de Impulso • Espinterômetros; • Divisores de Tensão de Impulso;
• Divisor Resistivo; • Divisor Capacitivo; • Divisor Misto; • Divisor Capacitivo (com amortecimento).
• Voltímetros de Pico; • Avaliação da Resposta dos Sistemas de Medição de Tensão de Impulso;
• Estatística da Medição.
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4 Procedimento do Curso. • Aulas expositivas sobre os assuntos do programa;
• Tarefas; • Exercícios.
5 Avaliação da Aprendizagem. • Testes orais e escritos
6 Bibliografia [01] Notas de Aula. [02] M. S. Naidu & V. Kamaraju, High Voltage Engineering, Tata McGraw Hill,1996 [03] E. Kuffel & W. S. Zaengl, High Voltage Engineering: Fundamentals, Pergamon Press, 1992. [04] L. L. Alston, High Voltage Technology, Oxford University Press, 1968. [05] Adolf J. Schwab, High Voltage Measurement Techniques, MIT Press, 1972. [06] Dieter Kind, An Introduction to High Voltage Experimental Technique, Friedr, Vieweg & Sohn
Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig, 1978. [07] L. L. Alston, High Voltage Technology, Oxford University Press, 1968. [08] Arnold Roth, Tecnica de la Alta Tension, Springer-Verlag 1966.
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