manual do electricista

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MANUAL DO ELETRICISTA 1

1Material didatico, sem fins lucrativos, de conhecimentos gerais e fundamentais de Eletrotecnica, visando a formacao de profissionais qualificados em diferentes areas do conhecimento e da tecnologia. 2Professor Adjunto do Departamento de Eletromecanica e Sistemas de Potencia (DESP), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS, Brasil. Fone: (5)2208147.

2 Manual do Eletricista

Prefacio

Dedico este manual a minha esposa, ao meu filho, aos meus pais, familiares, professores e amigos, que sempre acreditaram e continuam acreditando no Amor.

Pretendo apresentar, em um volume, minha experiencia profissional na area de eletrotecnica ao longo dos anos. Compreende os fundamentos de eletricidade, eletronica, calculo, os principais componentes eletricos e eletronicos, as recomendacoes de normas, e uma analise da conjuntura tecnologica atual e das perspectivas no mundo tecnico de amanha. Pretendo, neste manual, a exemplo dos ’Handbooks’, organizar uma sequencia de conteudo e experiencias profissionais pessoais, que julgo conveniente repetir para outras pessoas interessadas. Corresponde aos principais trabalhos realizados em ensino, pesquisa e extensao.

Como podemos ver, este conteudo pode servir para um curso, como revisao de conhecimentos e praticas, como material de consulta (manual), ou ainda como uma referencia bibliografica para uma pesquisa inicial em cada assunto. Mais do que o conteudo, este manual e uma proposta de forma de trabalho, de estudo, de ensino e aprendizagem. Para isto, e preciso pensar em ‘aulas’.

Inicialmente, vou contar para voces como foram minhas melhores aulas, como aluno ou professor. As aulas iniciaram com uma preparacao. Geralmente, a aula iniciou com a leitura de um pensamento por parte do professor ou de um aluno da turma. Este pensamento era de algum cientista ou inventor relacionados ao assunto a ser tratado naquele dia. Outras vezes alguem trazia uma historia sobre o assunto, que fora combinado na aula anterior. Uma vez tivemos ate artistas para tocar e cantar junto conosco. Foi muito legal!

Depois destes instantes de descontracao e concentracao, o professor relembrou o objetivo geral do curso, da disciplina ou competencia, situando aonde chegamos na aula anterior. A turma apresentava suas experiencias ou tarefas combinadas na aula anterior.

do “lema” ou nocao-nucleo (Meirieu, ”Aprender simmas como?”, Editora Artmed) que surgiu na aula

No momento seguinte, o professor anunciou o tema do encontro, em forma de uma pergunta, lembrando anterior, ou falando: “hoje iremos falar sobre tal coisa”. A turma ficava contente, pois era justamente isto que desejava estudar, e sentia que estava no curso certo, fazendo o que gostava. A turma estava como que colocando o acucar e saboreando um gostoso aperitivo, sabendo que logo viria uma refeicao muito saudavel e gostosa.

No momento seguinte, o professor-ator tinha o maior papel: apresentar a refeicao que preparou durante a semana. Com esta apresentacao, a turma ativou a memoria, a imaginacao, os sentimentos, e o raciocınio. As suas formas foram tao variadas que nem lembro de todas. Mas, gostaria de destacar: a) palestras - historias, exemplos, casos reais, etc. b) praticas - demonstracoes de experiencias, apresentacao de equipamentos e materiais, procedimentos ou normas, etc. c) leitura - livros, revistas, artigos, fotografias, entre outros. d) recursos visuais - projetor de slides, transparencias no retro-projetor, data-show e filmes. Lembro um dia em que o professor levou um ‘data-show’ e uma apresentacao do ‘power-point’ que pareceu um filme. A turma gostou tanto que pediu para repetir mais duas vezes a apresentacao. Nas duas repeticoes, o professor ia parando o ’filme’ para a turma anotar questoes ou observacoes pessoais sobre o assunto. Lembro-me que estas apresentacoes nao eram uma simples exposicao de conteudo, mas era algo diferente, que sempre estava associado ao momento e ao contexto em que a sociedade estava vivendo.

Apos a apresentacao, passamos para o aprofundamento ou desenvolvimento do assunto. A turma formulava situacoes-problema junto com o professor, que certamente ja tinha uma ideia preliminar mais elaborada sobre o que iria ser proposto.

O professor e/ou a turma lancaram perguntas, sugestoes e duvidas, que fizeram a turma raciocinar.

Lembro que muitas vezes as duvidas foram tao profundas, que nem o professor tinha respostas. A turma nunca soube se o professor nao sabia mesmo ou nao queria responder, para deixar a turma construir uma resposta pessoal - tomar uma decisao.

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Durante estes dialogos, o professor procurou conduzir a conversa para interligar o assunto do encontro com o objetivo geral do curso, onde todos compreenderam cada vez mais a posicao do assunto no contexto geral.

Nestas aulas nunca faltou a reformulacao de questoes deixadas nas aulas passadas. Elas nao foram resolvidas neste momento, mas reconstruıdas com o auxılio da apresentacao anterior.

Uma forma que gostei e acho que tem muito potencial de aplicacao e a traducao das questoes ou da situacao-problema na forma de testes objetivos, na forma de multipla escolha ou de um numero, um valor, uma quantidade. Isto nos ajudou ter clareza intelectual do problema, e soubemos onde estavamos, onde querıamos e poderıamos chegar. A gente desenvolvia a capacidade de analise e sıntese, ou seja, desenvolvia a inteligencia.

Quando este teste objetivo teve objetivo unico de avaliacao, como sao geralmente aplicados na escola, concursos, etc, as consequencias foram desastrosas. Um professor foi quase suspenso da escola porque a turma pensava que ele queria ’ferrar os alunos’. Infelizmente, estes testes tambem vem servindo como forma de selecao para ingresso na universidade, incentivando a concorrencia e a competicao em sala de aula, e sendo um dos maiores incentivos para o fracasso geral do ensino.

Depois que a turma respondeu os testes objetivos, cada um entregou a grade de respostas para o professor, identificando-se por apelido, cognome ou nome. Foi muito divertido, pois vimos como cada um se identifica melhor.

Enquanto o professor ia digitando as respostas no computador, uma parte da turma ia terminando de preencher sua grade de respostas e outra ja estava fazendo sua justificativa pessoal para cada questao. Quando todos terminaram de fazer a grade de respostas o professor ja informou, com o auxılio de um programa do computador, os pares com maior afinidade de respostas, e que reunissem as classes para elaborar uma justificativa em comum de cada questao.

Vale lembrar que existem dois tipos de isolamento:

a) o isolamento imposto por aqueles que dirigem o mundo e querem manter as pessoas isoladas, pois se elas estiverem juntas, ”elas comecarao a ter ideias, a troca-las e a aprender com elas, o mesmo que acontece em um laboratorio cientıfico” (Chomsky, Propaganda e Consciencia Popular, 2003, p.56).

b) o isolamento para reforco e consolidacao de ideias, do deserto voluntario, da opcao e da liberdade.

Quando tınhamos o isolamento consciente nao eramos dirigidos por este “falso agrupamento” gerado pela “falsa informacao” (Serres, Entrevista no Programa Roda Viva da TV Cultura, 1999), e nao estavamos ilhados e nao eramos naufragos inconscientes como somos hoje.

Durante estes breves momentos das minhas melhores aulas pude construir a minha opiniao junto com a turma sobre este grande paradoxo que e ensinar e aprender. A gente precisava (e precisa) fazer uma escolha por X ou Y para ensinar ou aprender Z. Mesmo que X e Y nao parecessem ter muita correlacao com Z, eles fazem parte da complexidade da vida humana. Posso lembrar de varios momentos em que o ”isolamento” por X ou Y significou nossa condicao para ensinar e aprender determinado conteudo.

As aulas que partiram deste princıpio de individualidade para o geral foram otimas. Depois de discutir dois a dois, os pares foram reunidos com mais outros pares afins, e depois estes grupos de quatro foram agrupando-se com mais outro grupo de maior afinidade. A maior afinidade foi escolhida pelo programa de computador, que nunca falhou.

Depois que todos os grupos de 08 (oito) pessoas elaboraram sua resposta unica para cada questao, passou-se para o debate geral ou seminario. O professor anunciou que chegara o instante de cada grupo defender ou reavaliar suas respostas diante do mundo, representado pela maioria da turma. Isto passou a ideia de responsabilidade da maioria e o desafio para a minoria. Para aumentar mais ainda o interesse, o professor tinha 08 coletes coloridos para cada grupo, utilizados normalmente em torneios desportivos.

No inıcio do perıodo letivo, a turma estabelecia regras para o debate, a fim de que falasse um de cada vez, dando a oportunidade a todos de expor seu trabalho, sua opiniao, seu conhecimento, seus gostos, etc. Alem da parte cognitiva, ou do reconhecimento intelectual, desenvolvido anteriormente, o debate permitia

4 Manual do Eletricista a turma tomar uma decisao de estudar determinado assunto, refazer determinada experiencia, aplicar de alguma forma particular o que se concluıa.

Durante ou logo apos o debate ocorria o que chamamos de contextualizacao (Meirieu). A turma elaborava junto com o professor um resumo do assunto estudado em aula. Era o convencional ”caderno” ou ”apostila”. O professor relembrou uma serie de questoes e assuntos para as proximas aulas. Todos alunos e alunas tiveram oportunidade de visualizar e se decidir por exercıcios e aplicacoes praticas, conforme a situacao particular de cada um, elaborando um instrumento de aplicacao.

O instrumento de aplicacao foi muitas vezes um cronograma de trabalho, um planejamento de estudo.

Algumas vezes foi uma visita ou uma viagem. O importante e que cada um definiu seu proposito. O professor, representando a escola, fez um acordo com a turma, onde cada um ficou com um determinado compromisso, inclusive o seu.

Este manual que apresento a seguir sao os meus instrumentos de aplicacao, que ficam na area de eletricidade. Quando se trabalha com eletricidade, a eletrotecnica e a eletronica tem o seu papel especial, que podem ser de interesse ou conhecimento distinto de uma pessoa para outra. Uma das obrigacoes principais deste trabalho deve ser nao fazer distincao entre eletrotecnica e eletronica, considerando-as apenas como ferramentas fundamentais indispensaveis a vida profissional do eletricista. Portanto, vamos lembrar sempre que precisamos ter um mınimo de conhecimento teorico e de pratica, e que nao se pode abrir mao destes pontos.

Sabemos da dificuldade de reunir num unico texto uma dimensao tao grande do conhecimento como a eletricidade. Entretanto, ganhamos uma visao do todo, com interdisciplinaridade, que e tao necessario nos dias atuais. Assim, dividiu-se este manual em tres partes: - conhecimentos tecnicos: consiste dos princıpios fundamentais da eletrotecnica, os principais materiais, as ferramentas e seu emprego. Este manual podera ser usado num curso tecnico, ou como introducao a um curso de projeto. - projetos eletricos, eletronicos e mecanicos: sao fornecidos exemplos e ‘regras’ basicas de projeto. Pode ser usado em cursos tecnicos especıficos, como engenharias. - analise: e uma parte mais matematica, voltada para solucao de problemas encontrados nos projetos.

Usando o computador, pode-se realizar a simulacao e sıntese de novos projetos.

Subdividiu-se o conteudo de cada parte em diversas areas da eletricidade: - instalacoes

- eletronica analogica e digital

- maquinas eletricas e acionamentos

- sistemas de potencia

- sistemas termicos e hidraulicos Procurou-se apresentar os conteudos numa sequencia de aprendizagem ou ensino, com dificuldade crescente. Entretanto, sera interessante ao professor e/ou o leitor estudar o texto conforme o que julgar mais oportuno. Tomei emprestado muito material de livros, artigos em revistas ou da internet, e de trabalhos informais ou formais de nossa vida academica.

No inıcio de cada perıodo letivo era planejada e combinada a forma de avaliacao do professor, do conteudo e dos alunos. Os itens iam surgindo conforme a aula evoluıa, exigindo a intervencao do professor e a participacao dos alunos.

Durante a aula tivemos varias atividades de avaliacao, que exigiram participacao ativa do professor e dos alunos, e foram: a) cumprimento dos acordos das aulas anteriores representados no instrumento de aplicacao (exercıcios, visitas, cronograma de leitura, etc); b) traducao do objetivo geral na nocao-nucleo, e seu entendimento; c) conhecimento dos assuntos anteriores e sua insercao no contexto geral da sociedade; d) interpretacao da apresentacao, captando e apresentando topicos relacionados ao assunto; e) formulacao de questoes, experiencias, e testes objetivos;

Manual do Eletricista 5 f) resolucao dos testes, experiencias, etc. com capacidade de obter resultados; g) justificativa ou defesa para as respostas, interpretando os resultados; h) reconhecimento da situacao particular, como competencia, conhecimento, habilidade, etc.; i) decisao por determinada pratica, optando pelo que fazer; e j) elaboracao e utilizacao de um lema ou sımbolo da aula (um objeto, uma frase, uma fotografia, etc.). Na avaliacao, que ocorria paralelamente com a aula, comparava-se o programa e o seu conteudo, e o nıvel atingido ate o momento por cada um, anotando-se numa grade ou matriz fixada na sala de aula. Assim, ficou facil ao professor e todo aluno ou aluna da turma fazer a sua media, considerando os 10 (dez) itens enumerados anteriormente. Nao lembro como foi a avaliacao final, porque ela nunca foi necessaria. Todos que estiveram presentes em aula conseguiram media superior a 7,0 (sete).

As aulas eram divididas por assunto, podendo incluir varios encontros, conforme o desenvolvimento do assunto. Nao recordo bem a distribuicao do tempo, mas era mais ou menos assim: a) preparacao e nocao-nucleo - 5 % b) apresentacao - 30 % c) aprofundamento - 30 % d) debate e contextualizacao - 30 % e) conclusao - 5 % Na conclusao das minhas melhores aulas, a turma elaborava um lema, o professor e a turma trocavam um sımbolo-premio, que muito estimulava e animava a todos. Assim, ainda hoje, nunca me esqueco do primeiro ano de aula, da minha primeira professora, e das minhas melhores aulas.

Agradeco a todos que me ajudaram na vida, pois acredito que ninguem faz nada sozinho. Desejo agradecer de modo especial ao meu irmao, e ao ‘professor-medico-engenheiro’, pelo incentivo ao uso do Latex, esta grande ferramenta que me permitiu conceber e iniciar a compilacao deste manual. Tambem agradeco antecipadamente aos que vierem ajudar na correcao do texto, nos exemplos, nos programas, ou mesmo na forca moral.

Apresentando este trabalho, nao podemos deixar de prestar nossa homenagem e gratidao aos grandes mestres que tanto contribuıram para a construcao do caminho da ciencia, que e tanto teorica como experimental, bem como a todos que trabalharam para a construcao de nossa universidade, com enfase nos cursos em que estamos inseridos.

O Eletricista Setembro de 2004

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