Objetivos Gerais:

1 - Dominar os conceitos básicos mais importantes do Eletromagnetismo 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 Elétrica e Campo Elétrico, 1.1. Carga elétrica, 1.2. Lei de Coulomb, 1.3. Campo elétrico
2 - Eletrostática, 2.1. Trabalho num campo elétrico, 2.2. Potencial do campo elétrico, 2.3. Energia de distribuição de cargas, 2.4. Noção de fluxo de um campo elétrico, 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 elétrico num condutor ideal, 2.9. Capacidade e condensadores
3 - Polarização da Matéria, 3.1. Polarização, 3.2. Deslocamento elétrico, 3.3. Densidade de energia do campo elétrico na matéria
4 - Corrente Elétrica Estacionária, 4.1. Movimento de cargas e corrente elétrica, 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 eletromotriz, 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 elétrica. Força de Laplace
6 - Magnetostática, 6.1. Produção do campo magnético por corrente. A 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 Eletromagnética, 7.1. Indução eletromagnética 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 eletromagnéticas
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

Bibliografia / Fontes de Informação:

J. E. Villate , 1999 , Electromagnetismo , McGraw-Hill
R. Resnick e D. Halliday , 1984 , Física , Livros Técnicos e Científicos
R. A. Serway, J. W. Jewett , 2014 , Physics for Scientists and Engineers , Brooks/Cencage Learning
R. K. Wangness , 1986 , Electromagnetic Fields , Wiley

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. As aulas práticas consistem na realização de experiências no laboratório e respectivo tratamento dos dados obtidos. Tipologia das actividades laboratoriais: Exercícios, Prevê-Observa-Explica-Reflecte (com procedimento laboratorial incluído). Lista de trabalhos laboratoriais: P1-Notas introdutórias. P2-O osciloscópio. P3-Divisor de tensão. Divisor de corrente. P4-Fonte de tensão. Fonte de corrente. P5-Condensador: Carga e descarga. P6-Condensador: Impedância e filtros. P7-Traçado das linhas de campo elétrico e magnético. P8-Força eletromotriz induzida. P9-Circuito RLC, oscilações amortecidas e oscilações forçadas. P10-Momento do dipolo magnético de um íman. P11-Deflexão de raios catódicos. Em conformidade com o Modelo de Avaliação B do Regulamento n.º 821/2022, a avaliação terá duas componentes, uma teórica e outra laboratorial, nas quais os alunos terão de obter pelo menos 9,5 valores em cada uma: - Componente Teórica, com um peso de 75% na nota final; - Componente Laboratorial, com um peso de 25% na nota final. A componente Teórica será avaliada mediante a realização de duas frequências. O peso de cada frequência na nota final é de 37,5%. A componente Laboratorial será avaliada mediante a realização de dois exames práticos. O peso de cada exame prático na nota final é de 12,5%.