A Microsoft lançou uma nova tecnologia de baterias chamada “InstaLoad”, que permite aos usuários instalarem baterias em qualquer direção, sem ter que prestar atenção na polaridade. A empresa disse: “nunca mais as pessoas terão que apertar os olhos para ver os diagramas de instalação da bateria – o dispositivo simplesmente funciona independentemente se a bateria está instalada do lado positivo ou de ponta cabeça”.

Além de deixar a vida dos usuários mais fácil, a MS acredita que o InstaLoad pode ser útil em muitas indústrias, além de organizações como a polícia, forças armadas, construtoras, atividades como camping, etc. A tecnologia é compatível com toda a gama popular de baterias descartáveis e recarregáveis, em tamanhos como CR123, AA, AAA, C ou D.

A companhia está oferecendo um programa de licença livre de royalties para fornecedores e fabricantes de produtos de acessibilidade para pessoas com problemas de audição, visão ou com dificuldades de aprendizagem. Os terceiros provavelmente terão que entrar na fila para se inscrever no licenciamento, para então utilizá-la em seus próprios produtos.

Duas empresas, a Duracell e a AE Light, já estão com o InstaLoad na mão. Não há informação sobre em quais produtos dessas duas empresas essa tecnologia seria utilizada.

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Engenheiro biomédico desenvolve programa de computador que analisa a influência do sistema nervoso sobre o ritmo dos batimentos cardíacos. Aplicada a exames clínicos, a inovação promete tornar os diagnósticos mais rápidos, simples e precisos.

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Em tempos em que estudos interdisciplinares ganham cada vez mais importância, a engenharia se une à medicina para desenvolver novas  ferramentas que ajudem a entender o corpo humano. Um dos frutos dessa união de forças é o ECGLab, software que auxilia cardiologistas a interpretar sinais do eletrocardiograma e permite analisar a influência do sistema nervoso sobre o funcionamento do coração.

O programa, desenvolvido durante o mestrado pelo engenheiro e professor da Universidade de Brasília (UnB) João Luiz Carvalho, funciona
por meio de um computador conectado a um eletrocardiógrafo digital (aparelho utilizado em eletrocardiogramas).

O ECGLab conta com seis módulos de análise complementares e interfaces gráficas que prometem dar mais rapidez e precisão aos diagnósticos médicos. O projeto foi desenvolvido sob a orientação dos professores Adson Ferreira da Rocha, da engenharia elétrica, e Luiz Fernando Junqueira Jr., da medicina.

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Neste módulo, o programa faz a análise estatística do sinal de variabilidade da frequência cardíaca. O gráfico maior mostra a variação do intervalo entre batimentos consecutivos ao longo do tempo, enquanto o menor permite uma avaliação estatística da série de intervalos (imagem: reprodução).
Intervalos entre batimentos ajudam a medir a influência do sistema nervoso autônomo na variabilidade da frequência cardíaca

Trabalhando no projeto desde 2002, a equipe desenvolveu uma ferramenta capaz de utilizar os intervalos entre batimentos consecutivos para medir a influência do sistema nervoso autônomo na variabilidade da frequência cardíaca.

Enquanto o ramo simpático acelera o ritmo do coração, reduzindo o intervalo entre os batimentos, o parassimpático exerce influência inversa, diminuindo o ritmo e tornando os intervalos mais longos.

“O ECGLab permite a cardiologistas avaliar como o equilíbrio entre os sistemas nervoso simpático e parassimpático se altera quando o paciente é submetido a estímulos externos diferentes”, explica Carvalho. Dependendo do estado da pessoa — deitada, em pé ou correndo, por exemplo —, o sistema nervoso autônomo reage para adaptar o ritmo cardíaco à nova situação.

A análise da variabilidade da frequência cardíaca pode auxiliar médicos no diagnóstico de doenças nervosas e de deficiências no controle do sistema nervoso autônomo sobre várias funções do organismo. Por enquanto, o ECGLab ainda não é utilizado em exames clínicos, mas 54 grupos de pesquisa de todo o mundo (sendo 14 no Brasil) já o usam em estudos.

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O gráfico de Poincaré permite avaliar a correlação entre intervalos consecutivos, a variabilidade a curto e longo prazos e a estatística das séries de intervalos curtos, médios e longos (imagem: reprodução).
Cooperação é a chave

O ECGLab é mais uma criação da engenharia biomédica, área que congrega conhecimentos de ciências exatas e da saúde. O software
foi idealizado por professores da Faculdade de Medicina e desenvolvido no Departamento de Engenharia Elétrica. Em 2001, João Luiz Carvalho desenvolveu o ECGCapt, software para aquisição e captura dos sinais de frequência cardíaca para computadores. No ano seguinte, deu início ao desenvolvimento do projeto ECGLab, com cinco módulos de análise.
“Muitos avanços na medicina foram conquistados graças ao trabalho conjunto entre engenheiros e profissionais de saúde”

A incorporação do sexto módulo ao projeto foi feita em parceria com a estudante de engenharia elétrica Fernanda Leite, depois da sugestão de um dos grupos que utiliza o ECGLab em pesquisas.

“A característica mais importante da engenharia biomédica é a interação entre engenheiros e profissionais de saúde”, aponta Carvalho.
“Muitos avanços na medicina foram conquistados graças a esse trabalho conjunto. Espero dar continuidade à parceria para atualizar e  modernizar constantemente o ECGLab”.

Fonte: ENE – UNB

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A famosa raiz de 3!

Uma das grandes dúvidas dos estudantes de Engenharia Elétrica é o conceito de Tensão de Fase e de Tensão de Linha e como deve ser aplicada a  multiplicada pelo valor nominal da tensão.

Este artigo tem por finalidade esclarecer um pouco este tema que causa tanta dúvida e é de fundamental importância não só para os engenheiros e estudantes de engenharia como também para todos os profissionais e estudantes que trabalham com a parte de energia e sistemas de potência.

1-Tensão de Fase e Tensão de Linha:

Em resumo temos o seguinte conceito,

Tensão de Fase : Tensão medida em cada uma das bobinas do gerador ou da impedância da carga.

Tensão de Linha : Tensão medida entre dois terminais do gerador ou da carga, com exceção do terminal de neutro.

Aplicando este conceito para as conexões Estrela(Y) e Triângulo(∆), teremos as seguintes configurações.

2- Circuitos Trifásicos:

Para um circuito trifásico com seqüência de fase ABC, com módulo das tensões de fase V_F, temos o seguinte Diagrama Fasorial para as suas Tensões de Fase.

3 - O por quê da  raiz de 3???

Temos as seguintes Tensões de Linha

Passando da forma retangular para a forma polar, teremos seu módulo e o seu ângulo.Teremos assim o seguinte resultado:

Para o cálculo do módulo, temos:

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Manual de Exercícios resolvidos do Livro:

Advanced Engineering Mathematics, 9th Edition
Hardcover: 1248 pages
Publisher: Wiley; 9 edition (November 11, 2005)
Language: English
ISBN-10: 0471488852
ISBN-13: 978-0471488859
Product Dimensions: 10.1 x 8.3 x 1.8 inches

Título em português

Matemática Superior para Engenharia
Editora: LTC
Autor: ERWIN KREYSZIG
Edição: 9

No mesmo estilo dos exemplos resolvidos do livro. A explicação está em inglês, mas de fácil entendimento. Na maior parte são memoriais de cálculo.

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Neste post vai ser abordado a construção de um dispositivo eletrônico para medir a temperatura ambiente, que é informada ao usuário por meio de um display de LED’s do tipo 7-segmentos.

Este projeto consiste de duas partes: hardware(menor complexidade) e software(maior complexidade). Na primeira descrevo o conceito, o funcionamento e a montagem do dispositivo. Na segunda faço o mesmo para o firmware(programa) que irá executar dentro do dispositivo.

A principal vantagem da abordagem adotada neste projeto é o número reduzido de componentes utilizados na construção. Embora existam chips dedicados a esta tarefa, estes podem não ser muito facilmente encontrados e não podem ser modificados ou adaptados a uma utilização em particular. Além disso, a construção com PIC é bastante didática.

Todos os arquivos necessários para realizar a construção e a programação, incluíndo o esquema elétrico e o código fonte em assembler, podem ser encontrados neste arquivo compactado.

Hardware

O componente escolhido para ser o coração deste projeto foi o PIC16F818, que em seus 18 pinos apresenta uma quantidade suficiente de entradas e saídas (16), possui conversor A/D integrado, oscilador interno de 8MHz, pode armazenar até 1K palavras de programa, 128 bytes de RAM e 128 de EEPROM, bem mais do que o necessário para esta aplicação. Esse componente apresenta ainda outros recursos bem convenientes, como um módulo para comunicação serial síncrona e outro para PWM. Em outro projeto, utilizei o módulo de comunicação serial para implementar um bus I2C para que um componente mestre controle outros componentes escravos.

O PIC16F818 é compatível pino-a-pino com seu ancestral direto, o popular PIC16F84, mas é muito mais versátil do que este.

Dentre todos os tipos de sensores de temperatura, por causa do baixo preço, estabilidade, precisão e facilidade de uso, o LM35 foi escolhido. Este componente é um circuito integrado dotado de um sensor de temperatura e circuitos de compensasão térmica e de potência, apresentando a temperatura medida como voltagem com resolução de 10mV de por grau Celsius.

Protótipo montado em proto-board:

Protótipo auto-iluminado:

Vesão final e sua caixa:

Esquema elétrico:

Versão em PDF.

Arquivo fonte para o gEDA: Termometro.sch

Arquivo de símbolos descrevendo o componente PIC16F818: pic16F818-1.sym

Software

O firmware para o termômetro foi escrito em linguagem assembly para PIC em PC/Linux usando as ferramentas de código aberto piklab e gputils. Os repositórios de algumas distros já vêm com esses pacotes, mas normalmente eles não são instalados por padrão. Apesar disso foi muito fácil instalá-los em meu Fedora usando yum:

$ yum -y install piklab gputils

O screenshot abaixo mostra o ambiente de desenvolvimento integrado do piklab, com um excerto do código fonte do termometro visivel na janela de editoração. Com o piklab é possível organizar os arquivos contendo o código fonte em um mesmo diretório, e incluí-los em um arquivo de projeto, que contém também detalhes e configurações sobre o hardware onde o programa irá executar. Após compilar o código fonte, pode-se transferir o executável para a memória flash do chip com apenas um clique do mouse.

O software é responsável por fazer leituras digitais periódicas do sinal analógico fornecido pelo LM35, converter essa informação em uma temperatura segundo a escala Celsius, converter esse número de binário para decimal, exibir a temperatura no visor, memorizar na EEPROM as temperaturas mínima e máxima observadas e responder à pressão de um botão. O software também permite exibir a temperatura em Farenheit, se desejado. Para algumas dessas conversões, foi necessário implementar rotinas de multiplicação e divisão eficientes, já que estas operações não estão presentes no hardware.

Código fonte: termometro.asm, distribuído sob a licença GPL
Arquivo de projeto para o piklab: Termometro.piklab
Arquivo compilado .HEX para programar o chip: Termometro.hex
Todos os arquivos acima em formato .ZIP

Fonte: Waldeck´s Homepage

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por Sally Adee

First Published May 2008

Os pesquisadores da HP resolveram o mistério de 37 anos do resistor de memória, considerado o 4o elemento de circuitos elétricos ausente.

PHOTO: R. Stanley Williams

Primeiro de maio de 2008 — Alguém que é familiar com a eletricidade e a eletrônica sabe que existe a tríade de elementos fundamentais em eletricidade: o resistor, o capacitor, e o indutor. Em 1971, na Universidade de Califórnia, em Berkeley, um engenheiro previu que deveria haver um quarto elemento elétrico: um tipo de resistor com memória, ou Memristor. Mas até então ninguém sabia como construir aquele elemento. Agora, 37 anos depois, a eletrônica finalmente ficou suficientemente pequena para revelar os segredos daquele quarto elemento elétrico. O Memristor, construído pelos pesquisadores de Hewlett-Packard (HP) revelados hoje na Nature, vinha sendo ocultado das vistas de todos por um longo período de tempo escondido dentro das características elétricas de certos dispositivos nanométricos. Eles acreditam que o novo elemento pode abrir um novo caminho para aplicações em memórias de acesso aleatório não-volátil, e também, as sonhadas redes neurais realistas, ao invés de redes neurais artificiais (uma das técnicas atuais aplicadas em Inteligência Artificial).

A história do Memristor começa a quase quatro décadas com um insight do pioneiro da teoria de circuito não-linear Leon Chua. Examinando as relações entre a carga elétrica e fluxo magnético em resistores elétricos, capacitores e indutores em um artigo escrito em 1971, Chua postulou a existência de um quarto elemento elétrico que chamou de resistor de memória. Tal dispositivo deveria fornecer uma relação entre o fluxo magnético e carga elétrica, semelhante a que um resistor elétrico faria quando submetido à tensão e a corrente elétrica. Na prática, isto significaria que ele atuou como um resistor elétrico cujo valor de resistência elétrica pode variar segundo a corrente elétrica que passa por ele, e que o mesmo se lembraria do valor de corrente elétrica mesmo depois da corrente elétrica ter desaparecido.

Mas o dispositivo hipotético foi liquidado dado a falta de compatibilidade construtiva da época com a matemática que explica o efeito Memristivo, mas que não era visível para o dispositivo de 1971. Trinta anos depois, um colega da HP, Stanley Williams, e o seu grupo de pesquisa trabalhavam na eletrônica molecular quando eles começaram a notar um comportamento estranho nos seus dispositivos. “Eles faziam realmente coisas, que não podíamos compreender”, diz Williams. Então o seu colaborador da HP, Greg Snider, redescobriu o artigo de Chua de 1971. Ele disse, “Ei pessoal, não sei o que temos, mas isto é o que queremos.” lembra Williams. Williams passou vários anos lendo e relendo as páginas do artigo de Chua. “Ele (o artigo) ficou vários anos batendo na minha cabeça.” Então Williams conseguiu construir seus dispositivos moleculares e obtive realmente um Memristors. “Ele bateu em mim entre os olhos.”

A razão pelo qual o Memristor é radicalmente diferente de outros elementos elétricos fundamentais é que, diferentemente deles, ele transporta uma memória do seu passado. Quando você desliga a tensão elétrica do circuito, o Memristor ainda se lembra quanto foi o valor aplicado nele antes de ser desligado. Isto é um efeito que não pode ser duplicado por nenhuma combinação de circuito de resistores, capacitores ou indutores, que é o que diferencia o Memristor e o qualifica como um elemento de circuito fundamental.

A analogia clássica para um resistor elétrico é a de um tubo pelo qual a água (eletricidade) passa. A largura do tubo é análoga à resistência elétrica que permite o fluxo de corrente elétrica que passa pelo tubo — mais estreito o tubo, maior a resistência elétrica. Os resistores normais têm um tamanho de tubo invariável sob os efeitos da corrente e tensão elétrica. Um Memristor, por outro lado, modifica-se com a quantidade de água que passa pelo tubo, ou cabo. Se você empurrar a água pelo tubo em uma determinada direção, o tubo se torna maior (menos resistivo). Se você empurrar a água na outra direção, o tubo se torna menor (mais resistivo), efeito característico de um Memristor. Quando o fluxo de água pára de passar, o tamanho de tubo não se modifica mais. Tal mecanismo pode ser tecnicamente duplicado usando transistores e capacitores, mas, diz Williams, “ele utiliza muitos transistores e capacitores para fazer o emprego de um único Memristor.”

A memória do Memristor tem conseqüências: os computadores digitais normais têm de ser reiniciados cada vez que são ligados, dado que seus circuitos lógicos são incapazes de manter os seus bits depois que a energia é interrompida. Mas porque um Memristor pode se lembrar das antigas tensões aplicadas nele, um computador construído com componentes novos do tipo Memristor, jamais precisaria ser reiniciado. “Você pode deixar todos os seus arquivos de documentos e planilhas abertas, desligar o seu computador, e ir beber uma xícara de café ou sair de férias durante duas semanas,” diz Williams. “Quando você volta, você ligar o seu computador e tudo estará imediatamente na tela exatamente o modo que você o deixou.”

Chua deduziu a existência do Memristor das relações matemáticas entre as quatro quantidades básicas de circuitos elétricos. As quatro quantidades básicas de circuito (carga elétrica, corrente elétrica, tensão elétrica e fluxo magnético) podem estar relacionadas uma com a outra de seis modos distintos. Duas quantidades são cobertas por leis básicas da física, e três são cobertas por elementos básicos de circuitos elétricos conhecidos (resistor, capacitor e indutor), diz professor de engenharia elétrica David Vallancourt da Universidade de Colômbia. Baseado nisto, Chua propôs o Memristor puramente como uma classe de elementos de circuito baseados em uma relação entre as cargas elétricas e fluxo magnético.

Image: J. J. Yang/HP Labs

Chua interpreta o trabalho do pessoal da HP como um paradigma deslocado no tempo. Ele compara a adição do Memristor, ao arsenal elementos de circuito, da mesma forma como faria à soma de um novo elemento da tabela periódica, “agora todos os manuais de Eng. Elétrica (EE) têm de ser modificados,” diz ele.

Então, por que alguém não tinha percebido antes a Memristência? Chua de fato produziu um Memristor em 1970 com uma combinação impraticável de resistores, capacitores, indutores, e ampliadores apenas como prova do conceito. Mas o Memristor como uma propriedade de um material elétrico foi, até há pouco tempo, demasiadamente sutil para fazer uso dele. A Memristência fica obscurecida pelos outros efeitos elétricos de maior relevância, até que você veja este efeito em materiais e outros dispositivos que são construídos em tamanhos nanométricos.

A ausência de uma aplicação para a Memristência foi particularmente complicada, não houve nenhuma necessidade para aplicar a Memristência. Nenhum engenheiro dizia, “Se só tivemos um Memristor, podemos fazer tal coisa!,” diz Vallancourt. De fato, Vallancourt, que esteve ensinando técnicas de circuitos elétricos durante anos, nunca tinha ouvido de falar da Memristência antes desta semana.

Quanto menor for a escala em que os engenheiros e pesquisadores construírem seus dispositivos mais evidente será o efeito do Memristor, diz Chua, que é agora professor sênior em Berkeley.

Houveram várias pistas da existência do Memristor no início. “A gente sabia de características engraçadas de tensão na literatura durante os últimos 50 anos,” diz Williams. “Eu fui a esses velhos artigos e vi as figuras e disse, ‘Sim, eles têm Memristência, e nós não sabíamos como interpretá-la.’”

“Sem as equações de circuito de Chua, você não pode fazer o uso deste dispositivo,” diz Williams. A gente usava todas as equações de circuito incorretas. Comparando ele com um motor de uma máquina de lavar, seria a mesma coisa que substituir o motor elétrico da máquina por um motor a combustão, pensando porque ele não correrá.” Williams encontrou um Memristor ideal no dióxido de titânio — material de pintura branca e filtro solar. Como silício, o bióxido de titânio (TiO2) que é um semicondutor, em seu estado puro é altamente resistivo. Contudo, ele pode ser dopado com outros elementos para fazê-lo muito condutivo. O TiO2, dopado não fica estacionário em um alto campo elétrico, ele tende a derivar na direção da corrente elétrica. Tal mobilidade é um veneno para um transistor comum, mas resulta exatamente no efeito desejado em um Memristor. A colocação de um nível de tensão através de um filme fino de semicondutor TiO2 dopado apenas de um lado, causa a diminuição da resistência elétrica. O deslocamento de corrente elétrica em outra direção então empurrará o dopante para trás, aumentando a assim a resistência elétrica do TiO2.

Os Laboratórios da HP estão pesquisando como manufaturar os Memristors de TiO2 e outros materiais além de tentar compreender a física por trás deles. Eles também têm perspectiva de integrar Memristors em um único chip de silício. O grupo da HP tem um silício híbrido do tipo CMOS Memristor em testes.

As implicações nos aspectos dos circuitos elétricos podem ser a sensações do momento. As aplicações terão de ser identificadas pois as características únicas do Memristor oferecem possibilidades ainda não cobertas por componentes de hoje.

Williams está em negociações com vários laboratórios de engenharia e neurociências que estão há muito tempo perseguindo dispositivos que emulam os sistemas neurais biológicos. Chua diz que, as sinapses, conexões entre neurônios, têm um pouco do comportamento Memristivo. Por isso, um Memristor seria o dispositivo eletrônico ideal para emular uma sinapse biológica.

Redesenhando certos tipos de circuitos para incluir os Memristors, Williams espera obter a mesma função com menos componentes, fazendo o próprio circuito mais barato e significativamente reduzido, inclusive quanto ao seu consumo de energia. De fato, ele espera combinar Memristors com elementos de circuito tradicionais para produzir um dispositivo que faz computação não-booleana. “Não sabemos se estamos construindo um cérebro eletrônico, mas queremos algo que funcionará como um cérebro humano,” diz Williams. Eles pensam que podem abstrair “a idéia básica da sinapse” para fazer um computador essencialmente analógico e eficiente. “Algumas coisas que um computador digital levaria um tempo quase infinito, um computador analógico a base de Memristor demoraria apenas uma leve brisa,”diz ele.

O grupo da HP também está estudando o desenvolvimento de uma memória não volátil baseada em Memristor. “Uma memória baseada em Memristors pode ser 1.000 vezes mais rápida do que discos magnéticos e usar muito menos energia,” diz Williams, parecendo com uma criança em uma loja de doces.

Chua acredita que a memória não volátil será a aplicação imediata do Memristor. “Estou muito feliz por isto romper as linhas inimigas” diz ele. “Na realidade a nanoescala permite que este efeito fique dominante, e você o encontrará gostando ou não dele, estou contente por poder mostrar para as pessoas a direção correta.”

Adaptado do Texto do IEEE Spectrum Online sobre o Misterioso Memristors pelo Prof. Dr. Luis Filipe Wiltgen Barbosa – LRA/FEAU/UNIVAP – 06 de maio de 2008.

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Manual de Exercícios resolvidos do Livro:

Título: Field and Wave Electromagnetics:International Edition
Editora: Prentice Hall / Pearson Education
Autor: David K. Cheng
Edição: 2
Idioma: Inglês
Data de Publicação: Janeiro 1989
ISBN13: 9780201528206
ISBN10: 0-201-52820-7

No mesmo estilo dos exemplos resolvidos do livro. A explicação está em inglês, mas de fácil entendimento. Na maior parte são memoriais de cálculo.

Sumário do Livro: Download

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Resolução dos Exercícios do Livro:

Livro: Elementos do Eletromagnetismo 3 Ed
Editora: Bookman
ISBN: 8536302755
Autor: Matthew N.O. Sadiku
Páginas: 688
Formato: 23 x 16
Publicação: 2004

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Resolução dos exercícios do livro

Nome do livro: Fundamentos de Física 6 Ed.

Autores: Halliday, Resnick, Walker

Volumes: 1, 2, 3 e 4.

No mesmo estilo dos exemplos resolvidos do livro. A explicação está em inglês, mas de fácil entendimento. Na maior parte são memoriais de cálculo.

Volume 1: Mecânica Geral

Capítulo 01
Capítulo 02
Capítulo 03
Capítulo 04
Capítulo 05
Capítulo 06
Capítulo 07
Capítulo 08
Capítulo 09
Capítulo 10
Capítulo 11
Capítulo 12

Volume 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica

Capítulo 13
Capítulo 14
Capítulo 15
Capítulo 16
Capítulo 17
Capítulo 18
Capítulo 19
Capítulo 20
Capítulo 21

Volume 3: Eletromagnetismo

Capítulo 22
Capítulo 23
Capítulo 24
Capítulo 25
Capítulo 26
Capítulo 27
Capítulo 28
Capítulo 29
Capítulo 30
Capítulo 31
Capítulo 32
Capítulo 33

Volume 4: Óptica e Física Moderna

Capítulo 34
Capítulo 35
Capítulo 36
Capítulo 37
Capítulo 38
Capítulo 39
Capítulo 40
Capítulo 41
Capítulo 42
Capítulo 43
Capítulo 44
Capítulo 45

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Calculadora HP

Software para Windows que emula todas as funcionabilidades da famosa e completa calculadora científica gráfica HP 50g.

Clique no botão para baixar o software.

Ou no link: Download

Esse software abaixo (Debug4x) é freeware e mantido por William G. Graves,  é para o desenvolvimento de softwares complexos para a calculadora científica HP.
Instalando o aplicativo, você instala também os emuladores das calculadoras científicas:

HP 48 GX
HP 48 GII
HP 49 G
HP 49 G+
HP 50 G

E ainda inclui alguns códigos explicativos para quem se interessar por programar para estas calculadoras.

Download: Debug4x

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