Modelagem computacional usando Python para o ensino de circuitos elétricos

dc.contributor.advisor-co1 Santos, Kristian Pessoa dos
dc.contributor.advisor1 Nascimento, Alexandro das Chagas de Sousa
dc.contributor.advisor1Lattes Não informadopt_BR
dc.creator Araujo, Augusto Tadeu Pimentel de
dc.creator.Lattes Não informadopt_BR
dc.date.accessioned 2024-10-25T17:43:22Z
dc.date.available 2024
dc.date.available 2024-10-25T17:43:22Z
dc.date.issued 2024
dc.description.abstract Mathematical language combined with a computational modeling strategy for teaching purposes and using information and communication technologies (ICTs) can contribute significantly to the teaching of Physics. In this context, we present a didactic proposal for teaching electrical circuits with resistors (R), inductors (L), and capacitors (C) aimed at teaching basic physics that uses the Jupyter Notebook platform and the Python programming language to make more interactive, practical and effective learning. The didactic proposal was divided into the following moments: (i) theoretical foundations - where the fundamental concepts of the RC, RL, LC and RLC circuits are introduced; (ii) development environment, which is the stage of configuring the programming environment in Jupyter Notebook using Python and main libraries such as NumPy, SciPy and Matplotlib for data analysis and visualization; (iii) solved examples - presentation of practical examples of step-by-step resolution for understanding RLC circuits, including the application of analytical and numerical methods. This step allows students to visualize the results through graphs; (iv) practical activities - implementation phase of the algorithm for analyzing these circuits; (v) assessment - to assess students’ progress, practical tests, and exercises will be carried out in individual or group projects that apply the concepts learned. Discussions in online forums or classes will promote collaboration and mutual learning. This didactic proposal offers an innovative and effective approach to teaching RLC electrical circuits, combining theory, programming, and practical application, preparing students to face real-world challenges in their future careers.pt_BR
dc.description.resumo A linguagem matemática aliada a uma estratégia de modelagem computacional para fins didáticos e uso de tecnologias de informação e comunicação (TICs) podem contribuir de forma significativa para o ensino de Física. Neste contexto, apresentamos uma proposta didática para o ensino de circuitos elétricos com resistores (R), indutores (L) e capacitores (C) voltados para o ensino de física básica que utiliza a plataforma Jupyter Notebook e a linguagem de programação Python para tornar o aprendizado mais interativo, prático e eficaz. A proposta didática foi dividida nos seguintes momentos: (i) fundamentos teóricos - onde são introduzidos os conceitos fundamentais dos circuitos RC, RL, LC e RLC; (ii) ambiente de desenvolvimento que é a etapa de configuração do ambiente de programação no Jupyter Notebook usando Python e principais bibliotecas tais como NumPy, SciPy e Matplotlib para análise dos dados e visualização; (iii) exemplos resolvidos - apresentação de exemplos práticos de resolução passo a passo para o entendimento de circuitos RLC, incluindo a aplicação de métodos analíticos e numéricos. Essa etapa permite aos estudantes a visualização dos resultados por meio de gráficos; (iv) atividades práticas - fase de implementação do algoritmo para análise desses circuitos; (v) avaliação - para avaliar o progresso dos alunos, serão realizados testes práticos e exercícios em projetos individuais ou em grupo que apliquem os conceitos aprendidos. Discussões em fóruns online ou em sala de aula promoverão a colaboração e o aprendizado mútuo. Essa proposta didática oferece uma abordagem inovadora e eficaz para o ensino de circuitos elétricos RLC combinando teoria, programação e aplicação prática, preparando os alunos para enfrentar desafios reais e modernos em suas futuras carreiras.pt_BR
dc.identifier.citation ARAUJO, Augusto Tadeu Pimentel de. Modelagem computacional usando Python para o ensaio de circuitos elétricos. 2024. 63 f. TCC (Licenciatura em Física) - IFPI, Parnaíba, 2024.pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/3748
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Parnaíbapt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Físicapt_BR
dc.subject Circuitos elétricospt_BR
dc.subject Modelagem computacionalpt_BR
dc.subject Plataforma Jupyter Notebookpt_BR
dc.subject Linguagem de programaçãopt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.title Modelagem computacional usando Python para o ensino de circuitos elétricospt_BR
dc.title.alternative Computational modeling using Python for teaching electrical circuitspt_BR
dc.type Trabalho de Conclusão de Cursopt_BR

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