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https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/3748| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Modelagem computacional usando Python para o ensino de circuitos elétricos |
| Título(s) alternativo(s): | Computational modeling using Python for teaching electrical circuits |
| Autor: | Araujo, Augusto Tadeu Pimentel de |
| Orientador(a): | Nascimento, Alexandro das Chagas de Sousa |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Santos, Kristian Pessoa dos |
| 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. |
| 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. |
| Palavras-chave: | Física Circuitos elétricos Modelagem computacional Plataforma Jupyter Notebook Linguagem de programação |
| Cnpq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| metadata.dc.language: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí |
| Sigla: | IFPI |
| Unidade: | Campus Parnaíba |
| Citação: | 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. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/3748 |
| Data do documento: | 2024 |
| Aparece nas coleções: | Licenciatura em Física - Parnaíba |
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