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Tipo do documento: Dissertação
Título: Aplicações do eletromagnetismo nas telecomunicações: Uma proposta de sequência didática para o ensino médio
Autor: Oliveira, Raimundo Albenes Pereira de 
Primeiro orientador: Assis Júnior, Pedro Carlos de
Primeiro membro da banca: Silva, José Roberto Bezerra da
Segundo membro da banca: Vieira, Marcelo da Silva
Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma Sequência Didática que tem como base o estudo das ondas eletromagnéticas e suas aplicações nas telecomunicações. Após a descoberta das ondas eletromagnéticas, foi necessário criar um dispositivo eletrônico capaz de emiti-las no espaço. Esse instrumento físico é essencial em telecomunicações atualmente e o chamam popularmente de antenas, utilizadas para transmitir ou receber informações em frequências bem definidas. A forma geométrica é crucial para seu funcionamento, e muitas vezes usam essa forma para dar nome à própria antena. Outro ponto relevante neste trabalho é que a sociedade utiliza diversos aparelhos eletrônicos que precisam de um sinal de antena, mas não sabe como eles funcionam na íntegra. Nessa perspectiva, propôs-se um estudo das ondas eletromagnéticas, em particular, de uma antena de microfita que transmitisse em sinal de Wi- Fi. As antenas de microfitas são de baixo custo financeiro e de fácil construção. A teoria das ondas eletromagnéticas está dentro dos conteúdos previstos para o ensino médio, porém as aplicações das ondas eletromagnéticas em antenas de microfita não está. Assim, desenvolveu- se uma Sequência Didática que proporciona um aprofundamento conceitual sobre as ondas eletromagnéticas nas telecomunicações sem fio. Iniciou-se a pesquisa fazendo um estudo amplo sobre as antenas e o formalismo matemático da equação de onda eletromagnética. Escolheu-se como aporte teórico de ensino a tipologia dos conteúdos de Antoni Zabala e a transposição didática de Yves Chevallard, por entender-se que o aluno deve ser protagonista no processo de ensino e aprendizagem. A Sequência Didática se dividiu em 5 encontros em sala de aula. Cada encontro corresponde ao tempo de 2 aulas de 45 minutos. Escolheu-se uma escola pública de ensino médio na cidade de Malta-PB para desenvolver este trabalho. Os pontos trabalhados em cada encontro foram: campo elétrico, campo de indução magnética, antenas e suas aplicações, projeto de construção de uma antena de microfita, finalizando com um workshop sobre antenas de microfita e aplicações nas telecomunicações. O produto final desta dissertação é a Sequência Didática mencionada, bem como o próprio dispositivo eletrônico que funciona na faixa das micro-ondas, dentro da frequência de 2,45 GHz. Usa-se essa frequência para transmissão em Wi-Fi.
Abstract: In this work we will show a Didactic Sequence that is based on the study of electromagnetic waves and their applications in telecommunications. After the discovery of the electromagnetic waves was necessary to create an electronic device which was able to emit them in the space. This physical instrument is essential in telecommunications today and they are popularly called antennas. Antennas are used to transmit or receive information at well- defined frequencies. The geometric shape is important to its operation, and they are often used to name the antenna itself. Another relevant point in this work is that the society uses several electronic devices that need an antenna signal, but they do not know how they work in full. In this perspective, we proposed a study of the electromagnetic waves and, in particular, for a microstrip antenna that transmits in Wi-Fi signal. The microstrip antennas are of low financial cost and of easy construction. The theory of the electromagnetic waves is within the contents predicted for high school, but applications of the electromagnetic waves are not in microstrip antenna. Thus, this Didactic Sequence provides a conceptual deepening on the electromagnetic waves in the wireless telecommunications. We started our research by doing a broad study on the antennas and the mathematical formalism of the electromagnetic wave equation. We chose as theoretical contribution of teaching the typology of the contents of Antoni Zabala (factual, conceptual, procedural and attitudinal contents) and the Didactic Transposition of Yves Chevallard because we understand that our student should be protagonist in the teaching and learning process. We elaborated a Didactic Sequence divided in 5 meetings in the classroom. Each meeting corresponds to the time of 2 classes of 45 minutes. We chose a public high school in the city of Malta-Pb to develop this work. The points worked for each meeting were: the electric field, the magnetic induction field, antennas and their applications, the design of microstrip antenna and finalizing with a workshop about microstrip antenna and applications in telecommunications. The final product of this dissertation is the aforementioned Didactic Sequence, as well as the electronic device itself that works in the microwaves range, within the 2.45 GHz frequency. This frequency is for Wi-Fi transmission.
Palavras-chave: Ensino de Física
Física moderna
Indução magnética
Teoria eletromagnética
Área(s) do CNPq: EDUCACAO::ENSINO-APRENDIZAGEM
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação Profissional em Ensino de Física - PPGPEF
Citação: OLIVEIRA, R. A. P. de. Aplicações do eletromagnetismo nas telecomunicações: Uma proposta de sequência didática para o ensino médio. 2018. 102f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação Profissional em Ensino de Física - PPGPEF) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3530
Data de defesa: 26-Out-2018
Aparece nas coleções:PPGPEF - Dissertações

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