Eventos do Instituto Federal do Espírito Santo, 8ª Semana da Matemática do Ifes

Tamanho da fonte:  Menor  Médio  Maior

Influência da Série de Fourier em sinais elétricos

Matheus Littig Radinz, Davi Sperandio Agatti, Gabriela Provedel Dalla Bernardina, Marcelo Rigo dos Santos, Thyago Vieira Piske, Douglas Araujo Victor, Michel Guerra de Souza

Última alteração: 2019-05-16

Resumo


A série de Fourier consiste em uma representação matemática de uma função periódica qualquer, através de uma soma infinita de funções seno e cosseno. A série surgiu em meados do séc. XVIII, período da criação de máquinas térmicas e aprimoramento de termômetros, fato que proporcionou o interesse do estudo dos fenômenos térmicos. Nesse contexto, o matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 - 1830) desenvolve seus estudos sobre a condução de calor, e em 1822 lança a obra Théorie analytique de la chaleur, na qual Fourier desenvolve uma solução através de séries trigonométricas, levando-o a deduzir a equação da condução do calor por meio de equações diferenciais parciais e à afirmação que baseou a série que hoje leva seu nome e que gerou polêmica entre os matemáticos da época, proporcionando a abertura de enormes fronteiras na Física e Matemática. Apesar de ter sido usada inicialmente apenas para resolver um problema térmico, a série de Fourier acabou sendo muito utilizada em várias áreas da física e da matemática, sobretudo na elétrica, pois novas tecnologias baseiam-se em sinais elétricos com formas de onda cada vez mais complexas, e através de séries de Fourier nós podemos escrevê-los de forma muito mais simplificada, facilitando seu tratamento e análise. Nos tempos modernos, a tecnologia se faz cada vez mais presente no cotidiano da sociedade, de modo que o estudo mais criterioso da série de Fourier torna-se necessário para o conhecimento e análise de suas mais variadas aplicações, tanto a nível de tecnologias avançadas, quanto a nível de tecnologias usadas no cotidiano, como, por exemplo, a análise de sinais elétricos em uma rede elétrica e como eles influenciam no funcionamento das cargas ou na recepção de sinais eletromagnéticos nos satélites, o funcionamento de nobreaks e de filtros, entre diversas outras. A apresentação será composta pela exposição do conceito da série de Fourier, de uma abordagem histórica da mesma e de algumas de suas aplicações práticas, como as citadas anteriormente. Além disso, será usado como dinâmica e modo de visualização dos assuntos tratados, um programa que simulará a construção de um gráfico de um sinal elétrico, com base no desenvolvimento da série de Fourier, visando destacar a importância do desenvolvimento matemático, principalmente no sentido de dar suporte ao avanço da tecnologia moderna em seus diversos campos.