O autor tentou nunca perder de vista o seu público: os alunos do 3º ano da Licenciatura em Engenharia Aeroespacial, Ramo de Aviónica, os quais têm, através desta disciplina o seu primeiro contacto com a teoria dos circuitos e a electrónica, mas dispõem já de uma sólida formação em Análise Matemática, Álgebra e Física. Parafraseando o Prof. Braga Costa Campos, autor do Plano de Estudos da Licenciatura, é objectivo fundamental a formação de engenheiros com capacidade de integrar as várias tecnologias sectoriais - mecânica de voo, aerodinâmica, estruturas, materiais, sistemas, electrónica, actuadores, telecomunicações e computadores …, podendo os licenciados pelo ramo de aviónica desempenhar funções de Engenheiro Electrotécnico. De acordo com este objectivo, optou-se por uma exposição que desse especial relevo aos conceitos básicos e teóricos da Ciência Eléctrica, presumivelmente válidos durante a quase totalidade da vida activa dos futuros Engenheiros, mas também aos aspectos tecnológicos de maior utilidade prática, mas de inexorável menor alcance temporal. A sequência, o modo e a intensidade com que os diversos tópicos são tratados aderem na íntegra ao objectivo de formar Engenheiros Aeroespaciais que poderão desempenhar, caso seja necessário, as funções de Engenheiro Electrotécnico.

Esteve também presente no espírito do autor o facto de esta ser uma disciplina determinante para a eficácia do ramo da licenciatura de que é parte, isto é, a futura maior ou menor simpatia dos alunos pela electrónica, nomeadamente pelos tópicos relativos aos dispositivos electrónicos, à electrónica de rádio-frequência, à electrónica de aquisição e processamento de sinais, à electrónica digital e de computadores, à electrónica dos circuitos integrados, à tecnologia electrónica, etc. Os tópicos tratados nesta disciplina impregnam de forma sub-reptícia as disciplinas subsequentes, que devem rápida e necessariamente tornar-se lugares-comuns nas mentes dos alunos, uma razão pela qual apresentar as matérias de forma tão atraente e justificada quanto possível é uma obrigação do docente que se propõe contribuir para a eficácia da licenciatura.

A estruturação da disciplina em aulas teóricas, teórico-práticas e práticas de laboratório conduziu à opção de organizar a sebenta em 16 capítulos, cada um dos quais apoiado por uma colectânea final de enunciados de problemas, e de distribuir, em anexo, o manual de utilização do simulador eléctrico SPICE. Desta forma, visa-se, sucessivamente, cobrir todos os tópicos tratados nas aulas teóricas, servir de base às aulas teórico-práticas assistidas e apoiar a realização dos trabalhos práticos pelos alunos, ao longo do semestre.

São os seguintes os tópicos e os comentários de âmbito geral ao conteúdo da sebenta.

No Capítulo 1, Grandezas Eléctricas, introduzem-se as variáveis da Ciência Eléctrica, designadamente a carga, a força, o campo, a energia, a tensão, a corrente e a potência eléctrica. É importante que no fim do semestre os alunos manejem com destreza o significado e as relações entre estas grandezas, apesar de nesta disciplina se lidar essencialmente com as variáveis corrente e tensão eléctrica. Na segunda parte do capítulo introduz-se a noção de sinal eléctrico, as principais formas de onda e os respectivos instrumentos de medida, neste último caso abrindo as portas para as aulas práticas de laboratório a realizar na disciplina subsequente.

Nos Capítulos 2 a 6 apresentam-se os elementos, as leis, as metodologias de análise e os teoremas básicos dos circuitos eléctricos resistivos. Mais detalhadamente: em 2, Componentes Fundamentais dos Circuitos Eléctricos, sistematizam-se os nove elementos básicos dos circuitos eléctricos, designadamente a resistência, o condensador, a bobina e as fontes independentes e dependentes; em 3, Resistência Eléctrica, introduzem-se as Leis de Ohm e de Joule, discute-se a propriedade da resistência eléctrica e apresenta-se alguma informação de carácter tecnológico relativa aos tipos e principais aplicações das resistências; em 4, Leis de Kirchhoff, consideram-se as Leis de Kirchhoff das correntes e das tensões, neste caso em conjunto com a análise de alguns circuitos e associações elementares de resistências; em 5, Métodos de Análise Sistemática de Circuitos, apresentam-se os métodos de análise sistemática de circuitos, nomeadamente os métodos das malhas e dos nós; e, finalmente, em 6, Teoremas Básicos dos Circuitos, consideram-se alguns dos principais teoremas dos circuitos, como o teorema da sobreposição das fontes, o teorema da máxima transferência de potência e os teoremas de Millman e de Miller. O Capítulo 6 encerra a primeira parte da sebenta, genericamente intitulada Análise de Circuitos Eléctricos Resistivos.

Nos Capítulos 7 a 10 introduzem-se os elementos condensador e bobina e, em sequência, o tópico da análise dos circuitos eléctricos resistivo-reactivos. Nos Capítulos 7 e 8, Condensador e Capacidade Eléctrica e Bobina e Indutância Electromagnética, apresentam-se os dois elementos reactivos dos circuitos eléctricos, designadamente o condensador e a bobina. Nestes dois capítulos dá-se especial atenção à compreensão do significado prático das propriedades da capacidade eléctrica e da indutância electromagnética. Ambos os capítulos contêm um conjunto vasto de informação tecnológica relativa aos tipos e principais aplicações destes dois elementos nos sistemas electrónicos. No Capítulo 9, Análise de Circuitos RC e RL de 1ª Ordem, e no Capítulo 10, Análise de Circuitos RC, RL e RLC de 2ª Ordem, introduz-se a análise dos circuitos resistivo-reactivos. Consideram-se primeiramente os circuitos RC e RL de primeira ordem, nos seus regimes natural e forçado, e seguidamente os circuitos com dois elementos reactivos irredutíveis entre si. Globalmente considerados, os Capítulos 7 a 10 encerram o tópico da análise dos circuitos do domínio do tempo, abrindo campo e prognosticando a análise no domínio da frequência, através do estudo do regime forçado sinusoidal.

Nos Capítulos 11 e 12 considera-se a análise dos circuitos no domínio da frequência. Em 11, Impedância Eléctrica, introduzem-se os conceitos de fasor e de impedância eléctrica, ambos consequência do regime forçado sinusoidal. Seguidamente, estabelecem-se as relações fasoriais dos elementos resistência, condensador e bobina, e, finalmente, generalizam-se as Leis de Kirchhoff das correntes e das tensões, os métodos de análise sistemática de circuitos e os teoremas básicos. No Capítulo 12, Análise da Resposta em Frequência, estuda-se em detalhe a resposta em frequência dos circuitos. Definem-se as funções amplitude e fase da resposta em frequência, apresentam-se os diagramas de Bode exactos e assintóticos respectivos e estuda-se a ressonância nos circuitos eléctricos. Considera-se ainda a representação das impedâncias na notação de Laplace, introduz-se a noção de função de transferência e apresenta-se a entidade filtro eléctrico.

No Capítulo 13, Bobinas Acopladas e Transformadores, estudam-se as bobinas acopladas magneticamente e o transformador ideal. Inicialmente introduz-se o conceito de indução mútua e as regras de associação de bobinas acopladas, seguindo-se depois o estudo do transformador ideal e a apresentação dos principais tipos e aplicações dos transformadores.

No Capítulo 14, Diportos Eléctricos, inicia-se a apresentação do arsenal teórico de suporte ao estudo dos dispositivos electrónicos envolvidos nas subsequentes disciplinas de electrónica. Introduz-se o conceito de diporto eléctrico, apresentam-se os modelos eléctricos alternativos e estudam-se as diversas associações possíveis entre diportos. No fim do capítulo estudam-se ainda os diportos sem coeficiente de realimentação, que funcionam como elo de ligação ao estudo dos amplificadores operacionais.

Nos capítulos terminais da sebenta, 15: Amplificador Operacional, e 16: Transferidor de Tensão-Corrente, introduzem-se os dois principais blocos operacionais da electrónica analógica: o AmpOp e o transferidor de tensão-corrente.

Oeiras, 25 de Abril de 1996