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ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA VARIAVEIS COMPLEXAS Aluno: Charlie Anderson Vieira Lopes Matricula: 01436478 Curso: Engenharia Eletrica Resumo da atividade: Descreva pelo menos um/uma teorema/teoria de cientistas distintos que façam uso dos números complexos. Busque por teorias que façam parte, de alguma forma, do mundo da Engenharia (Elétrica). Leia a teoria e explique com suas palavras, não se prenda aos números neste momento. Se achar válido contextualizar a época vivida pelo cientista, seu principal ramo de atuação, por exemplo, será um excelente complemento. Descreva como seu conhecimento em variáveis complexas te ajuda a entender essas e outras teorias. Qual a parte do conteúdo estudado foi/é mais fundamental? Busque fazer analogias com o curso de Engenharia Elétrica e outras disciplinas estudadas. Exemplifique, se possível também matematicamente, uma aplicação de um dos teoremas na resolução de um problema de Engenharia (Elétrica), seja mais teórico, juntando teoria e prática. Contextualize com a época atual, com os avanços tecnológicos recentes. Resolução da atividade: Georg Simon Ohm físico e matemático alemão, nascido em 1787 e falecimento em 1854, através de seus conhecimentos e experiencias, definiu o conceito de da resistência elétrica utilizando por meio de fios elétricos condutores com vários comprimentos e espessuras, identificado após seus experimentos que a resistência elétrica de seu condutor utilizado será inversamente proporcional ao comprimento dele. Devido a esses experimentos, chegou à conclusão da Lei de ohm onde a intensidade de corrente percorre um condutor sendo proporcional a diferença de potencial onde o mesmo e inversamente proporcional a resistência elétrica do circuito com isso o resultado de seus estudos lhe permitiu o reconhecimento da medalha Real Sociedade Britânica. A Lei de Ohm possui três principais grandezas elétricas sendo elas Tensão, Resistencia e Corrente. A base do estudo de Ohm sendo em observar entre a variação correntes e tensões, Georg percebeu que tensões e correntes possuem relação constante, em suas experiencias Ohm sempre dividia uma tensão por sua respectiva corrente elétrica. Com isso foi possível criar uma fórmula matemática utilizando as grandezas para Tensão, Resistencia e Corrente. Onde temos: V - Tensão elétrica, onde a letra V representa a unidade volt. I - Corrente elétrica, onde a letra I representa a unidade ampere. R - Resistencia elétrica, onde a letra R representa a unidade Ohm. A lei de Ohm está dividida em duas, onde a mesma e considerada uma das mais importantes, uma das fórmulas mais utilizadas entre os cálculos elétricos. A primeira lei de Ohm lei da resistência constante onde a corrente elétrica será proporcional a diferença potencial elétrica (DDP). Sendo a fórmula: R= U/I ou U= RxI. Onde, R - Resistência, em Ohm (Ω). U - Diferença de potencial elétrico, em Volts (V). I - Intensidade de corrente elétrica, em Ampere (A). A segunda lei de Ohm determina que a resistência elétrica de um material e diretamente proporcional ao seu comprimento, onde será inversamente proporcional a sua área de secção transversal. Sendo a formula: R= p x L/A Onde, R - Resistencia (Ω). P - Resistividade do condutor (dependendo do material e temperatura, medido em Ohm). L - Comprimento (m) A – área de secção transversal mm2 A resistência elétrica, pode também ser utilizada para medir valores de impedância. Ela é o valor total da resistência do fluxo de corrente elétrica relacionada entre dois pontos de um circuito qualquer onde levando em consideração a resistência de todos os componentes deste circuito, entretanto para corrente alternada, leva-se em consideração as reatâncias também. A impedância medida em CA é composta por partes uma pela reatância capacitiva (𝑿𝑪) e indutivas (𝑿𝑳), sendo naturalmente números complexos. A Lei de OHM foi definida para circuitos exatamente resistivos puros, e para ser aplicado a impedância complexa, precisamente quando existir reatâncias presentes no circuito, a impedância e representada pela letra (z). Sendo a formula: I= V/Z Onde, Z - Impedância V - Tensão elétrica I - Corrente elétrica Reatância capacitiva é formada basicamente por capacitores, estes são capazes de armazenar cargas elétricas, onde os mesmos se carregam e descarregam conforme a variação de fase do circuito elétrico, de forma que quanto maior a frequência, menor será a sua reatância. Onde, F - é frequência da corrente CA em Hertz C – Capacidade de armazenado do capacitor em Farads 𝜔 – Produto do ângulo em radianos em Ômega Reatância indutiva é formada basicamente por indutores, estes são componentes que geram campo magnético, onde estes se opõem a variação de fase em circuitos CA, onde quanto maior a frequência, maior será a reatância. Onde, F - Frequência da corrente CA em Hertz L - Indutância do indutor em Henries 𝜔 – Produto do ângulo em radianos em Ômega Dentre todas as aplicações a que gostaria de citar seria na utilização do exame de bioimpedância elétrica (BIA) que tem sido estudada desde 1871, mas que em apenas em 1970seus fundamentos foram descritos, os primeiros estudos ocorreram entre 1930 e 1940 onde ela foi relacionada com fluxo sanguíneo, e logos após houve estudos em relação com a água corporal total e a massa magra. Ela tem sido uma alternativa que auxilia na avaliação da composição corporal, possibilitando através de um equipamento não invasivo, seguro, de fácil manuseio e portátil. Sua finalidade e determinar o fracionamento da composição corporal, sendo uma técnica capaz de vencer alguns desafios encontrados na avaliação nutricional. O princípio básico e que os tecidos corporais possuem diferentes oposições a passagem de corrente elétrica. Essa oposição chama-se impedância tendo dois vetores já citados acima Resistencia e Reatância (Xc). A corrente elétrica e transmitida por sensores metálicos que em contato com as mãos e os pés onde registram a impedância corporal entre os membros superiores e inferiores por meios intra e extra-celulares do corpo, diretamente associado ao nível de hidratação. Com isso as membranas celulares armazenam a energia por um pequeno período com isso atrasando a corrente sendo este atraso causado pela capacitância, onde gera uma queda de tensão. Conforme a frequência aumenta a corrente elétrica passa permitindo as medidas de impedância por dentro e fora das células, através disto obtendo os valores de quantidade de água total, massa corporal magra e a composição corporal. Com isso pode se dizer que o estudo de variáveis complexas ao longo dos tempos vem proporcionando grandes avanços em varias segmentos sendo eles na saúde como em qualquer outro. Referencias https://www.scielo.br/j/rn/a/kK3Hghhg78B8fcBV38QgZSn/?lang=pt&format=html BISQUOLO, Paulo Augusto Resistência elétrica, resistividade e leis de Ohm. Disponível em: https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/leis-de-ohm-resistencia- eletrica-resistividade-e-leis-de-ohm.htm. Acesso em 23/08/2022. TEIXEIRA, Mariane Mendes. "O que é resistência elétrica?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-resistencia-eletrica.htm Acesso em 23/08/2022. TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros: Eletricidade & Magnetismo e Ótica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC. CAVALCANTE, Kleber. “Georg Simon Ohm” BrasilEscola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/georg-simon-ohm.htm. Acesso em 23/08/2022. https://www.resumoescolar.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm/ https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2014/234/ https://www.scielo.br/j/rn/a/kK3Hghhg78B8fcBV38QgZSn/?lang=pt&format=html https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-resistencia-eletrica.htm%20Acesso%20em%2023/08/2022 https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-resistencia-eletrica.htm%20Acesso%20em%2023/08/2022 https://brasilescola.uol.com.br/fisica/georg-simon-ohm.htm https://www.resumoescolar.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm/
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