Disciplina: Electromagnetismo
Área Científica:
Física
HORAS CONTACTO:
80 Horas
NÚMERO DE ECTS:
7,5 ECTS
IDIOMA:
Português
Objetivos Gerais:
1 - Dominar os conceitos básicos mais importantes do Electromagnetismo e saber aplicar os conhecimentos teóricos na resolução de problemas simples.
2 - Aplicar modelos matemáticos aos fenómenos da vida do dia-a-dia, da natureza e da tecnologia; fazer avaliações numéricas.
3 - Desenvolver a curiosidade e o espírito crítico.
Conteúdos / Programa:
1 - Carga Eléctrica e Campo Eléctrico
1.1 - Carga eléctrica
1.2 - Lei de Coulomb
1.3 - Campo eléctrico
2 - Electrostática
2.1 - Trabalho num campo eléctrico
2.2 - Potencial do campo eléctrico
2.3 - Energia de distribuição de cargas
2.4 - Noção de fluxo
2.5 - Lei de Gauss
2.6 - Campos criados por distribuições simples de carga
2.7 - Forma diferencial da lei de Gauss
2.8 - Campo eléctrico num condutor ideal
2.9 - Capacidade e condensadores
3 - Polarização da Matéria
3.1 - Polarização
3.2 - Deslocamento eléctrico
3.3 - Densidade de energia do campo eléctrico na matéria
4 - Corrente Eléctrica Estacionária
4.1 - Movimento de cargas e corrente eléctrica
4.2 - Lei de Ohm
4.3 - Visão microscópica da transferência da corrente na matéria
4.4 - Energia dissipada numa resistência e efeito de Joule
4.5 - Força electromotriz
4.6 - Análise de circuitos e leis de Kirchhoff
5 - Campo Magnético
5.1 - Campo magnético e seu efeito sobre cargas em movimento. Força de Lorentz
5.2 - Efeito de campo magnético sobre corrente eléctrica. Força de Laplace
6 - Magnetostática
6.1 - Produção do campo magnético por corrente. Lei de Biot-Savart
6.2 - Interacção entre dois fios paralelos
6.3 - Lei de Ampère
6.4 - Fluxo magnético
7 - Campos Magnéticos Variáveis e Indução Electromagnética
7.1 - Indução electromagnética e lei de Faraday
7.2 - Lei de Lenz e correntes de Foucault
7.3 - Indução mútua e auto-indução
7.4 - Energia em circuitos indutivos
8 - Magnetização da Matéria
8.1 - Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo
8.2 - Magnetização e intensidade do campo magnético
8.3 - Densidade de energia do campo magnético na matéria
9 - Equações de Maxwell
9.1 - Corrente de deslocamento
9.2 - Equações de Maxwell
9.3 - Ondas electromagnéticas
10 - Circuitos de Corrente Alternada
10.1 - Elementos dos circuitos de corrente alternada
10.2 - Impedância
10.3 - Exemplos de cálculo de circuitos de corrente alternada
10.4 - Potência em circuitos de corrente alternada
11 - Teorema de Poynting e Momento Electromagnético
11.1 - Teorema de Poynting
11.2 - Momento electromagnético
12 - Potencial Vectorial
12.1 - Definição e propriedades do potencial vectorial
12.2 - Potencial vectorial de campos simples
12.3 - Potencial escalar no caso não estacionário
12.4 - Equações de Maxwell em função de potenciais
13 - Ondas Electromagnéticas Sinusoidais
13.1 - Ondas planas sinusoidais
13.2 - Ondas planas harmónicas em meios não-condutores
13.3 - Ondas planas em meios condutores
Bibliografia / Fontes de Informação:
R. Resnick e D. Halliday , 1984 , Física , Livros Técnicos e Científicos
J. P. McKelvey e H. Grotch , 1979 , Física. , Harper & Row do Brasil
R. K. Wangness , 1986 , Electromagnetic Fields , Wiley
R. A. Serway, J. W. Jewett , 2014 , Physics for Scientists and Engineers , Brooks/Cencage Learning
J. E. Villate , 1999 , Electromagnetismo , McGraw-Hill
Métodos e Critérios de Avaliação:
Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)
Metodologia de Avaliação:
Nas aulas teóricas será usado o quadro para apresentar os conteúdos programáticos; o vídeo projetor poderá ser usado para apresentar figuras, gráficos e tabelas. Nas aulas teórico-práticas os alunos resolverão problemas das fichas de problemas preparadas pelo docente. No decorrer do semestre, os alunos realizam dois testes, cada um contando 50% da nota. Os testes têm como objetivo aferir os conhecimentos teórico e teórico-práticos. Cada teste cobre vários tópicos da unidade curricular, e requere a capacidade do aluno relacionar partes da matéria. O aluno pode, ao longo do semestre, avaliar o seu desempenho e mudar estratégias caso seja necessário. Na época de recurso, os alunos podem repetir um ou dois testes. Modelo de avaliação: A