Roteiro de Estudos - Engenharia Elétrica UFF 2026.1

Este roteiro está dividido em blocos de 2 horas por assunto, integrando teoria, prática nos Jupyter Notebooks e um mini-simulado final.

1. Circuitos Digitais: Contadores e Registradores (2h)

• 00h00 - 00h45: Revisão de Tabelas Verdade e Lógica de Excitação JK no notebook Circuitos_Digitais_Contadores.ipynb.
• 00h45 - 01h30: Prática manual: Desenhar 3 Mapas de Karnaugh (JA, KA, JB) para o contador 0-5 e comparar com o gabarito visual.
• 01h30 - 02h00: Redação do trabalho “Registradores x Contadores” no Word usando a estrutura definida no changes.txt.

Simulado Digital

1. Qual a diferença fundamental entre a entrada de dados de um Registrador PIPO e um Contador Síncrono?
2. Projete a lógica de uma porta NAND para resetar um contador de 4 bits no estado 9 (1001). Quais saídas Q devem ser conectadas?
3. Em um Flip-Flop JK, se o estado atual é $Q=1$ e o próximo deve ser $Q=0$, quais os valores de J e K?

2. Sinais e Sistemas: Transformadas e Sistemas LIT (2h)

• 00h00 - 01h00: Estudo da Transformada Z e DTFT (Aulas 13 e 14). Foco em Região de Convergência (ROC).
• 01h00 - 01h40: Implementação simbólica de funções de transferência no notebook Sinais_e_Sistemas.ipynb.
• 01h40 - 02h00: Resolução de 2 exercícios do livro do Oppenheim sobre causalidade.

Simulado Sinais

1. Como a posição dos polos no plano Z determina a estabilidade de um sistema LIT causal?
2. Enuncie o Teorema da Amostragem de Nyquist.
3. Dada uma sequência $x[n] = a^u[n]$, qual sua Transformada Z e ROC?

3. Circuitos Elétricos: CC, CA e Fasores (2h)

• 00h00 - 00h45: Revisão de Leis de Kirchhoff e análise de malhas no notebook Circuitos_CC_CA.ipynb.
• 00h45 - 01h30: Cálculo de Impedâncias Complexas ($Z_L, Z_C$) e diagramas fasoriais para circuitos RLC série.
• 01h30 - 02h00: Simulação de variação de potência ativa vs reativa.

Simulado Circuitos

1. O que acontece com a fase da corrente em relação à tensão em um circuito puramente capacitivo?
2. Calcule a impedância equivalente de um indutor de 100mH em 60Hz.
3. Defina Fator de Potência e explique por que concessionárias de energia cobram multas por valores baixos.

4. Eletromagnetismo: Leis de Maxwell (2h)

• 00h00 - 01h00: Revisão das Leis de Gauss e Coulomb. Foco em cálculo de fluxo elétrico em superfícies fechadas.
• 01h00 - 01h40: Visualização 3D de campos elétricos no notebook Eletromagnetismo.ipynb.
• 01h40 - 02h00: Resolução de problemas de magnetostática (Lei de Ampère).

Simulado Eletromag

1. Qual a interpretação física da Divergência de um campo elétrico ($\nabla \cdot E = \rho / \epsilon_0$)?
2. Como se calcula a força entre duas cargas pontuais usando a Lei de Coulomb?
3. O que define um campo magnético como sendo conservativo ou não?

5. Sistemas Elétricos de Potência - SEP (2h)

• 00h00 - 01h00: Estudo do Fluxo de Potência (AnaRede e ONS). Leitura dos manuais do CEPEL.
• 01h00 - 02h00: Análise do modelo IEEE 14 barras e estabilidade de tensão.

Simulado SEP

1. Quais são os tipos de barras em um estudo de fluxo de carga (Vθ, PQ, PV)?
2. Qual a função do software AnaRede na operação do ONS?
3. Por que o controle de Reativos é vital para a estabilidade de tensão em uma barra de carga?

6. Física e Matemática Aplicada: SciPy e Julia (2h)

• 00h00 - 01h00: Prática de computação científica com sympy e scipy_essentials.ipynb.
• 01h00 - 02h00: Revisão de Álgebra Linear aplicada a circuitos (Regra de Cramer e Matrizes).

Simulado Matemática

1. Como resolver um sistema de equações $Ax = b$ usando a função solve do SymPy?
2. Qual a vantagem de usar o ecossistema Julia para simulações de física em relação ao Python puro?
3. Explique a utilidade da função lambdify para plotagem de funções simbólicas.