início - Plano de Curso

Electromagnetismo

Código: 33960
1.º ano, 2.º semestre
Carga horária/semana: 3 horas teóricas, 1,5 horas teórico/práticas, 0 horas práticas
Créditos: 4
Coeficiente de Ponderação: 4
ECTS: 8
Departamento responsável: Física
Regente: Paulo Crawford

Objectivos

Programa
1. FORÇAS E CAMPOS ELÉCTRICOS. 1.1 Propriedades da matéria carregada. 1.2 Conservação da carga eléctrica e sua quantização. 1.3 Lei de Coulomb. 1.4 Distribuições pontuais e distribuições contínuas de cargas. 1.5 Noção de campo eléctrico. 1.6 Campo de uma distribuição contínua. 1.7 Movimento de uma carga num campo eléctrico uniforme.
2. LEI DE GAUSS. 2.1 Fluxo eléctrico. 2.2 Lei de Gauss. 2.3 Aplicações da Lei de Gauss. 2.4 Condutores em equilíbrio electrostático.
3. POTENCIAL ELÉCTRICO. 3.1 Energia Potencial Eléctrica. 3.2 Potencial Eléctrico. Equipotenciais. 3.3 Determinação dos Campos a partir dos Potenciais. 3.4 Potenciais de distribuições contínuas de cargas. 3.5 Potenciais e Campos próximo dos condutores.
4. CONDENSADORES E DIELÉCTRICOS. 4.1 Capacidade. 4.2 Condensadores em paralelo e em série. 4.3 Energia armazenada nos Condensadores. 4.4 Condensadores e Dieléctricos. 4.5 Descrição Microscópica dos Dieléctricos. 4.6 Dipolo Eléctrico num Campo Eléctrico Externo.
5. A CORRENTE ELÉCTRICA ESTACIONÁRIA. 5.1 Corrente Eléctrica. 5.2 Corrente Eléctrica nos materiais. Resistência e Lei de Ohm. 5.3 Resistência e Temperatura. 5.4 Supercondutores. 5.5 Um Modelo para a Condução Eléctrica. 5.6 Energia Eléctrica e Potência. 5.7 Força Electromotriz. 5.8 Leis de Kirchhoff. 5.9 Circuitos RC. Instrumentos de medida.
6. CAMPO MAGNÉTICO. 6.1 Campo Magnético. Força Magnética sobre uma carga eléctrica. 6.2 Forças Magnéticas sobre correntes. 6.3 Binário de Forças aplicado a um Condutor circular percorrido por uma Corrente num Campo Magnético Uniforme. 6.4 Aplicações do Movimento de Partículas Carregadas num Campo Magnético. 6.5 Efeito de Hall. O Efeito de Hall Quântico. 6.6 Lei de Biot-Savart. Lei de Ampère. 6.7 Campo Magnético de um Solenoide. 6.8 Fluxo Magnético. Lei de Gauss do Campo Magnético. 6.9 Corrente de Deslocamento de Maxwell. 6.10 Indução Magnética. Lei de Faraday. Lei de Lenz. Aplicações. 6.11 As Equações de Maxwell.
7. INDUTÂNCIA E CIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNA. 7.1 Auto-indutância. Circuitos RL. 7.2 Energia num Campo Magnético. 7.3 Indutância Mútua. 7.4 Oscilações em Circuitos LC. O Circuito RLC. 7.5 Fontes de Corrente Alterna. Resistências, Indutâncias e Capacidades em Circuitos de Corrente Alternada. 7.6 Potência num Circuito de Corrente Alterna. 7.7 Ressonância num Circuito Série RLC. Filtros. 7.8 Transformadores e Potência de Transmissão.
8. EQUAÇÕES DE MAXWELL E ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. 8.1 Equações de Maxwell e Descobertas de Hertz. 8.2 Ondas Electromagnéticas Planas. 8.3 Energia Transportada pelas Ondas Electromagnéticas. 8.4 Momento e Pressão de Radiação. 8.5 A Produção de Ondas Electromagnéticas por uma Antena. 8.6 O Espectro das Ondas Electromagnéticas.

Bibliografia
- Raymond Serway, PHYSICS for Scientists and Engineers with Modern Physics, 4ª Edição, Saunders College Publishing.
- Jorge Dias de Deus et al., Introdução à Física, 2ª Edição, McGraw-Hill, Lisboa 1999.
- Villate, J. Electromagnetismo, edit. McGraw-Hill, Portugal, 1999.
- Munir Nayfeh e Morton Brussel, Electricity and Magnetism, John Wiley,1985.

Avaliação
A avaliação será efectuada através de::
1-Testes sobre a matéria das Aulas Teóricas e Teórico-Práticas:
Realizar-se-ão três testes curtos nas aulas teórico-práticas (nos meses de Outubro, Novembro e Dezembro) ao longo do semestre, sendo excluido o pior deles! Estes testes são todos parciais (entendo-se que a matéria para o 1º teste não sai no 2º e assim sucessivamente).
2- Exame Escrito Final:
A nota dos testes entra com 60% para a Nota Final (NF) se for superior a 10 valores e não for inferior ao Exame Final (EF).
Nestas condições, a prova escrita do Exame Final (EF) só entra com 40% para a NF. Caso contrário o EF entra com 100% para a a NF.

O aluno poderá realizar ainda uma prova oral por exigência dos professores ou a seu pedido, se as provas anteriores não forem consideradas suficientes .
Qualquer que seja o resultado da avaliação por testes, a nota mínima da prova escrita do EF é de 8 valores.
Os alunos interessados em prova oral devem requerê-la no prazo de 48 horas após a saída das notas da prova escrita, desde que satisfaçam o ponto anterior, isto é, nota de EF igual ou superior a 8 valores.

Observações
Bibliografia - Comentário: Muitos outros livros podiam e podem ser usados como auxiliares de estudo. Porém, o programa desta disciplina segue de perto a primeira referência, Serway, que é um livro de Física Geral cobrindo os Fundamentos da Física Clássica e da Física Moderna, e que está a ser adoptado no Departamento de Fìsica para apoio das outras Físicas Gerais (I e III ) e ainda da Introdução à Física Moderna. A segunda referência é também um texto de Física Geral, e é uma visão original e muito interessante que tem ainda a vantagem de ser em português. A teceira referência é também em português, e está orientada para alunos de nível intermédio que não tenham conhecimentos prévios de electromagnetismo mas que estejam preparados para abordar o estudo da análise vectorial. Para os mais exigentes e rigorosos, sugiro ainda a consulta da referência número 4, um dos melhores livros de texto de Electromagnetismo publicado nos últimos tempos.