Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dionisio, Guilherme
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
Texto Completo: http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1227
Resumo: The present work describes the development of an experimental apparatus for visualizing the waveform (FO) of alternating electric current in household appliances. This equipment is the result of a research in the line of Technologies of information, communication and interaction applied to the teaching of Sciences and Mathematics. It is a tool to be used by physics teachers in the teaching of electromagnetic phenomena, including alternating electric current, considering that there are few experimental teaching proposals related to this content. The use of the tool covers basic, technical and higher education. For the development of the apparatus, a toroid was used as a current sensor, the Arduino board, as an analog-to-digital converter, and computer programs for data processing and plotting. For a simple application, the microphone input of the computer and the audio program Audacity for the visualization of the FO are used. For further study, we use Arduino and its own authoring program written in the Python language integrated with a spreadsheet. In the second case, it is possible to visualize the FO, decompose the current signal into its 60 Hz harmonics and analyze these results through an Excel spreadsheet prepared to receive this data. With the intention of disseminating the work in a way that it can be used by other teachers, a booklet has been elaborated that directs step by step the physical assembly of the experiment and use of the created programs and worksheets, which are also available for download. As a suggestion foruse in basic education, the developed product presents an easy sequence centered on the production, transportation and distribution of electric energy, based on the three pedagogical moments of Delizoicov & Angotti, which leads the student to understand phenomena of electromagnetism and into the study of digital devices. For this, we use instruments such as videos, animations, computer simulators, and the experimental apparatus mentioned. The content analysis of texts and reports prepared by the students, according to the proposal of Laurence Bardin, was used to evaluate the learning of the content worked with two classes of the third year of high school and the potentialities of the use of the apparatus.
id UPF-1_5e24c49e67db16be22b37c532e385597
oai_identifier_str oai:tede.upf.br:tede/1227
network_acronym_str UPF-1
network_name_str Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
repository_id_str
spelling Spalding, Luiz Eduardo Schardong39316360030http://lattes.cnpq.br/327372613499077697374180004http://lattes.cnpq.br/5744966032340366Dionisio, Guilherme2018-04-27T18:58:56Z2017-03-17DIONISIO, Guilherme. Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS,2017.http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1227The present work describes the development of an experimental apparatus for visualizing the waveform (FO) of alternating electric current in household appliances. This equipment is the result of a research in the line of Technologies of information, communication and interaction applied to the teaching of Sciences and Mathematics. It is a tool to be used by physics teachers in the teaching of electromagnetic phenomena, including alternating electric current, considering that there are few experimental teaching proposals related to this content. The use of the tool covers basic, technical and higher education. For the development of the apparatus, a toroid was used as a current sensor, the Arduino board, as an analog-to-digital converter, and computer programs for data processing and plotting. For a simple application, the microphone input of the computer and the audio program Audacity for the visualization of the FO are used. For further study, we use Arduino and its own authoring program written in the Python language integrated with a spreadsheet. In the second case, it is possible to visualize the FO, decompose the current signal into its 60 Hz harmonics and analyze these results through an Excel spreadsheet prepared to receive this data. With the intention of disseminating the work in a way that it can be used by other teachers, a booklet has been elaborated that directs step by step the physical assembly of the experiment and use of the created programs and worksheets, which are also available for download. As a suggestion foruse in basic education, the developed product presents an easy sequence centered on the production, transportation and distribution of electric energy, based on the three pedagogical moments of Delizoicov & Angotti, which leads the student to understand phenomena of electromagnetism and into the study of digital devices. For this, we use instruments such as videos, animations, computer simulators, and the experimental apparatus mentioned. The content analysis of texts and reports prepared by the students, according to the proposal of Laurence Bardin, was used to evaluate the learning of the content worked with two classes of the third year of high school and the potentialities of the use of the apparatus.O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um aparato experimental para a visualização da variação do valor da corrente elétrica alternada de eletrodomésticos em função do tempo que, neste texto, é denominado como forma de onda (FO) da corrente elétrica. Tal equipamento é resultado de uma pesquisa na linha tecnologias de informação, comunicação e interação aplicadas ao ensino de Ciências e Matemática. Constitui-se de uma ferramenta para ser usada por professores de física no ensino de fenômenos eletromagnéticos, incluindo a corrente elétrica alternada, tendo em vista que existem poucas propostas experimentais de ensino relacionadas a esse conteúdo. A utilização da ferramenta abrange a educação básica, técnica e superior. Para o desenvolvimento do aparato, fez-se uso de um toroide como sensor de corrente, da placa Arduino, como conversor analógico-digital, e de programas de computador para processamento de dados e traçado de gráficos. Na proposta de uso mais simples, utiliza-se a entrada de microfone do computador e o programa de áudio Audacity para a visualização da FO. Para o aprofundamento do estudo, usa-se o Arduino e um programa de autoria própria escrito na linguagem Python integrado a uma planilha de cálculo. No segundo caso, é possível visualizar a FO, decompor o sinal de corrente em seus harmônicos de 60 Hz e analisar esses resultados através de uma planilha Excel preparada para receber estes dados. Com a intenção de divulgar o trabalho de forma que ele possa ser usado por outros professores, foi elaborado um livreto que instrui passo a passo a montagem física do experimento e uso dos programas e planilhas criados, que, também, são disponibilizados para download. Como sugestão de uso na educação básica do produto desenvolvido, apresenta-se uma sequência didática centrada na produção, transporte e distribuição de energia elétrica, ancorada nos três momentos pedagógicos de Delizoicov & Angotti, a qual leva o aluno a compreender fenômenos do eletromagnetismo e ingressar no estudo de dispositivos digitais. Para isto, utiliza-se recursos como vídeos, animações, simuladores computacionais, além do aparato experimental mencionado. Para avaliação da aprendizagem dos conteúdos trabalhados com duas turmas da terceira série do ensino médio e as potencialidades de uso do aparato, utilizou-se a análise de conteúdo de textos e relatórios elaborados pelos estudantes, conforme a proposição de Laurence Bardin.Submitted by Aline Rezende (alinerezende@upf.br) on 2018-04-27T18:58:56Z No. of bitstreams: 1 2017GuilhermeDionisio.pdf: 2339481 bytes, checksum: 5a604da1d87359c52030ff3c054540f9 (MD5)Made available in DSpace on 2018-04-27T18:58:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017GuilhermeDionisio.pdf: 2339481 bytes, checksum: 5a604da1d87359c52030ff3c054540f9 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17application/pdfporUniversidade de Passo FundoPrograma de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e MatemáticaUPFBrasilInstituto de Ciências Exatas e Geociências – ICEGConversores de corrente elétricaEletromagnetismoFísica - Métodos de ensinoTecnologia educacionalCorrentes alternadasMATEMATICA::MATEMATICA APLICADAAtividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.Experimental activity for the study of the fundamentals of electromagnetism and alternating electric current.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-160787906016364673150050060061067264934210586268398970785179857790info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)instname:Universidade de Passo Fundo (UPF)instacron:UPFORIGINAL2017GuilhermeDionisio.pdf2017GuilhermeDionisio.pdfapplication/pdf3239513http://tede.upf.br:8080/jspui/bitstream/tede/1227/2/2017GuilhermeDionisio.pdfb08e4c79a12c4215bfd2f8c77650b07fMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81940http://tede.upf.br:8080/jspui/bitstream/tede/1227/1/license.txte0faded76e3df80302a4a0fb3f2bb5f3MD51tede/12272023-05-04 09:03:41.923oai:tede.upf.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://tede.upf.br/oai/requestbiblio@upf.br || bio@upf.br || cas@upf.br || car@upf.br || lve@upf.br || sar@upf.br || sol@upf.br || upfmundi@upf.br || jucelei@upf.bropendoar:2023-05-04T12:03:41Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF) - Universidade de Passo Fundo (UPF)false
dc.title.por.fl_str_mv Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Experimental activity for the study of the fundamentals of electromagnetism and alternating electric current.
title Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
spellingShingle Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
Dionisio, Guilherme
Conversores de corrente elétrica
Eletromagnetismo
Física - Métodos de ensino
Tecnologia educacional
Correntes alternadas
MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
title_short Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
title_full Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
title_fullStr Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
title_full_unstemmed Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
title_sort Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada.
author Dionisio, Guilherme
author_facet Dionisio, Guilherme
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Spalding, Luiz Eduardo Schardong
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 39316360030
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3273726134990776
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 97374180004
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5744966032340366
dc.contributor.author.fl_str_mv Dionisio, Guilherme
contributor_str_mv Spalding, Luiz Eduardo Schardong
dc.subject.por.fl_str_mv Conversores de corrente elétrica
Eletromagnetismo
Física - Métodos de ensino
Tecnologia educacional
Correntes alternadas
topic Conversores de corrente elétrica
Eletromagnetismo
Física - Métodos de ensino
Tecnologia educacional
Correntes alternadas
MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
description The present work describes the development of an experimental apparatus for visualizing the waveform (FO) of alternating electric current in household appliances. This equipment is the result of a research in the line of Technologies of information, communication and interaction applied to the teaching of Sciences and Mathematics. It is a tool to be used by physics teachers in the teaching of electromagnetic phenomena, including alternating electric current, considering that there are few experimental teaching proposals related to this content. The use of the tool covers basic, technical and higher education. For the development of the apparatus, a toroid was used as a current sensor, the Arduino board, as an analog-to-digital converter, and computer programs for data processing and plotting. For a simple application, the microphone input of the computer and the audio program Audacity for the visualization of the FO are used. For further study, we use Arduino and its own authoring program written in the Python language integrated with a spreadsheet. In the second case, it is possible to visualize the FO, decompose the current signal into its 60 Hz harmonics and analyze these results through an Excel spreadsheet prepared to receive this data. With the intention of disseminating the work in a way that it can be used by other teachers, a booklet has been elaborated that directs step by step the physical assembly of the experiment and use of the created programs and worksheets, which are also available for download. As a suggestion foruse in basic education, the developed product presents an easy sequence centered on the production, transportation and distribution of electric energy, based on the three pedagogical moments of Delizoicov & Angotti, which leads the student to understand phenomena of electromagnetism and into the study of digital devices. For this, we use instruments such as videos, animations, computer simulators, and the experimental apparatus mentioned. The content analysis of texts and reports prepared by the students, according to the proposal of Laurence Bardin, was used to evaluate the learning of the content worked with two classes of the third year of high school and the potentialities of the use of the apparatus.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-03-17
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-04-27T18:58:56Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv DIONISIO, Guilherme. Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS,2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1227
identifier_str_mv DIONISIO, Guilherme. Atividade experimental para o estudo dos fundamentos do eletromagnetismo e da corrente elétrica alternada. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS,2017.
url http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1227
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv -1607879060163646731
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
600
dc.relation.department.fl_str_mv 6106726493421058626
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 8398970785179857790
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de Passo Fundo
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática
dc.publisher.initials.fl_str_mv UPF
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto de Ciências Exatas e Geociências – ICEG
publisher.none.fl_str_mv Universidade de Passo Fundo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
instname:Universidade de Passo Fundo (UPF)
instacron:UPF
instname_str Universidade de Passo Fundo (UPF)
instacron_str UPF
institution UPF
reponame_str Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
collection Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
bitstream.url.fl_str_mv http://tede.upf.br:8080/jspui/bitstream/tede/1227/2/2017GuilhermeDionisio.pdf
http://tede.upf.br:8080/jspui/bitstream/tede/1227/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv b08e4c79a12c4215bfd2f8c77650b07f
e0faded76e3df80302a4a0fb3f2bb5f3
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF) - Universidade de Passo Fundo (UPF)
repository.mail.fl_str_mv biblio@upf.br || bio@upf.br || cas@upf.br || car@upf.br || lve@upf.br || sar@upf.br || sol@upf.br || upfmundi@upf.br || jucelei@upf.br
_version_ 1801045438971772928