Física dos Plasmas

Código:

FIS3007

Sigla:

FIS3007

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2017/2018 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Física
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MI:EF	8	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta unidade curricular constitui uma introdução ao estudo da Física dos Plasmas. O seu objectivo principal
transmitir ao aluno os fundamentos essenciais sobre as propriedades destes meios, os quais serão aplicados
na área dos plasmas quentes e da fusão termonuclear controlada, assim como na área de plasmas frios de
descarga dos gases.
Esta unidade curricular (UC) contém elementos fundamentais relacionados com a Física de Plasmas. Estes
assuntos são apresentados numa sequência lógica, abrangente e coerente. Nesta unidade curricular
apresentam-se problemas e exemplos de aplicação, juntamente com as ferramentas apropriadas para os
resolver.

Resultados de aprendizagem e competências

O processo de ensino-aprendizagem estará centrado no trabalho do estudante e no acompanhamento pelo
docente da sua evolução na aquisição de conhecimentos e competências. No caso desta unidade curricular
será adotada uma metodologia de ensino que privilegia a aquisição das competências, especializadas e
específicas que capacitem o estudante para a investigação na área de física de plasmas.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Mecânica newtoniana; termodinâmica e física estatística; eletromagnetismo; ondas.

Programa

1-Definição de plasma. Blindagem de Debye. Critérios para o estado de plasma. Comprimento de
Debye. Frequência de Plasma. Plasmas na natureza. Algumas aplicações tecnológicas de plasmas.
2-Movimentos de partículas carregadas em campos eletromagnéticos.
3-Introdução à teoria cinética de plasmas. Espaço de fase. Função de distribuição de velocidades.
Valor médio duma grandeza física. Equações de Boltzmann e de Vlassov.
4-Descrição do plasma como um fluido condutor. Equações electrodinâmicas para um fluido
condutor. Equações simplificadas da magnetohidrodinâmica.
5-Difusão e condutividade do plasma.
6-Ondas em plasmas frios. Propagação de ondas em plasmas electrónicos isotrópicos e em plasmas frios magnetizados.

Bibliografia Obrigatória

Bittencourt J. A.; Fundamentals of plasma physics. ISBN: 0-387-20975-1
Inan Umran S.; Principles of plasma physics for engineers and scientists. ISBN: 978-0-521-19372-6
Chen Francis F. 1929-; Introduction to plasma physics and controlled fusion. ISBN: 0-306-41332-9 (V. 1)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

• As aulas TEÓRICAS (T) são aulas expositivas onde o docente apresenta a matéria a lecionar e discute e resolve problemas ilustrativos dessa mesma matéria.


• Em geral, as aulas PRÁTICAS (TP) são compostas por duas partes:


• 1ª parte da aula : exposição e discussão da resolução de problemas ilustrativos da matéria lecionada nas aulas teóricas; esta parte será realizada pelo docente da turma;


• 2ª parte da aula : resolução pelos estudantes de problemas ilustrativos da matéria lecionada nas aulas teóricas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Participação presencial	0,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	76,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

► Será admitido a exame final da unidade curricular qualquer estudante que:

- esteja dispensado de frequência à unidade curricular;

- não tenha excedido o número limite de faltas às aulas práticas;

- tenha realizado os 3 TPC e participado nas 3 aulas práticas de ADP.

♦ As aulas de tipo TP (teórico-práticas) têm marcação de faltas;

♦ Nas aulas de tipo T (teóricas) não haverá controlo de presenças.

NOTA: Por uma questão de normalização, considera-se como sendo doze (12) o número de aulas práticas, o que faz com que o número máximo de faltas permitidas seja de três (3).

Fórmula de cálculo da classificação final

AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA  +  EXAME FINAL

CF = EF + AD

• CF (0 - 20 valores) – Classificação Final
• EF (0 - 12 valores) – Exame Final
• AD (0 – 8 valores) – Avaliação Distribuída

AD = TPC + ADP

• TPC (0 – 6 valores) – Trabalho para Casa
• ADP (0 – 2 valores) – Apresentação e Discussão dos Problemas