Eletromagnetismo I
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2021/2022 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português
Objetivos
- Obter formação de base em Eletromagnetismo.
- Derivar e apresentar as leis e métodos do Eletromagnetismo numa perspetiva fenomenológica.
- Estabelecer ligações e paralelismos entre o Eletromagnetismo e a Mecânica usando conceitos como força e energia.
- Evidenciar a importância do conceito de campo na formulação das leis do Eletromagnetismo e enquanto entidade mediadora das interações físicas.
- Aplicar, no contexto do eletromagnetismo, conceitos e métodos da Análise Vectorial e do Cálculo Integral no espaço.
- Apresentar e descrever aplicações relevantes do Eletromagnetismo em ciência e tecnologia.
Resultados de aprendizagem e competências
Os estudantes demonstrarão a capacidade de resolver situações físicas e problemas básicos envolvendo questões de eletrostática e magnetostática, e a capacidade de estabelecer ligações a situações experimentais simples.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Serão importantes conceitos e técnicas matemáticas adquiridas em Análise Real I (sucessões, séries de Taylor, limites e continuidade, cálculo diferencial e integral).
A unidade curricular utiliza conceitos matemáticos trabalhados em Análise II. As duas UCs, funcionando em paralelo, permitem ilustrar/demonstrar a aplicação de técnicas matemáticas (cálculo diferencial vectorial) e proporcionam uma melhor compreensão dos pressupostos físicos e matemáticos (campos vectoriais, teoremas da divergência/Lei de Gauss, teorema de Stokes/Lei de Ampère).
Programa
- Eletrostática no vácuo.
- Cargas e Força de Coulomb
- Campo elétrico e linhas de campo elétrico
- Princípio de Sobreposição
- Movimento de cargas em campos elétricos
- Lei de Gauss
- Campo e Potencial
- Energia de um sistema de cargas pontuais
- Potencial, superfícies equipotenciais e linhas de campo
- campos conservativo e energia eletrostática
- Distribuições multipolares de carga elétrica
- Electrostática em meios materiais
- Materiais Condutores
- Materiais dielétricos e polarização
- Forma integral da lei de Gauss com dielétricos
- Corrente elétrica estacionária.
- intensidade de corrente elétrica, densidade de corrente. Definição SI de Ampère.
- Resistência elétrica e Lei de Ohm.
- Potência elétrica e Lei de Joule.
- Noções de circuitos elétricos (Fontes, Circuito Resistivo. Circuito RC)
- Magnetoestática
- Força magnética em cargas pontuais móveis e entre elementos de corrente
- Campo de Indução Magnética e lei de Biot-Savart
- Momento magnético e dipolo magnético.
- Lei de Ampère e as descontinuidades do campo magnético
- Indução Magnética: lei de Faraday
- Campo magnético em meios materiais
Bibliografia Obrigatória
David Halliday;
Fundamentos de Física
P. A. Tipler; Physics for scientists and engineers, Worth Publishers, 1991
Bibliografia Complementar
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands; The Feynmam Lectures on Physics, Addison-Wesley, 1964
R. Blum, D. E. Roller; Physics, 2nd Vol., Holden-Day, 1982
M Alonso and E. J. Finn; Physics, Addison-Wesley, 1996
J. R. Reitz, F. J. Milford, R. W. Christy; Foundations of Electromagnetic Theory, Addison-Wesley, 1993
Observações Bibliográficas
A bibliografia obrigatória identifica as referências principais de suporte aos conteúdos programáticos.
A bibliografia complementar inclui títulos alternativos, com abordagens um pouco diferentes da bibliografia complementar. Naturalmente, destacam-se as
Lectures on Physics de R.Feynman, em particular pela discussão e pelo enquadramento contextual e matemático utilizados.
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Aulas teóricas de exposição e discussão dos temas abordados, apresentando exemplos para a compreensão dos conceitos, leis e técnicas de cálculo.
Aulas teórico-práticas para discussão e resolução de exercícios e problemas.
Promoção de actividades em regime de aprendizagem cooperativa (trabalho em grupo).
Palavras Chave
Ciências Físicas > Física > Electromagnetismo
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Teste |
25,00 |
Exame |
75,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
113,00 |
Frequência das aulas |
49,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Factores para obtenção de frequência a Electromagnetismo I
- Presença activa nas aulas teórico-práticas (TP):
a partir do registo de presença nas aulas TP; estudantes que excedam o limite de faltas de 1/4 das aulas TP’s dadas serão excluídos de frequência;
Dispensa de Frequência
- Apenas os estudantes que tenham frequentado a UC no ano letivo 2020/2021, e que tenham sido avaliados, ainda que sem sucesso, estão habilitados a dispensa das aulas TP’s.
- O pedido de dispensa tem de ser dirigido por e-mail ao Docente Responsável até ao final da 1a semana de aulas.
- Nenhum estudante está dispensado de realizar testes previstos.
(dependendo da situação COVID, este procedimento poderá ser revisto)
Fórmula de cálculo da classificação final
A avaliação do estudante tem por base (NB) a nota de um teste intercalare a nota do exame final [75%].
NB=(25% Teste +75% Exame) x 20v
Fórmula de Cálculo da Nota Final (NF)
(dependendo da situação COVID, este procedimento poderá ser revisto)
Provas e trabalhos especiais
não se aplica
Trabalho de estágio/projeto
não se aplica
Avaliação especial (TE, DA, ...)
não se aplica
Melhoria de classificação
A melhoria da classificação final poderá ser realizada mediante exame (Época de Recurso, Especial).
A classificação final em melhoria será calculada da mesma forma que a nota em época normal.
(dependendo da situação COVID, este procedimento poderá ser revisto)
Observações
O Júri da unidade curricular inclui os docentes:
- Carla Carmelo Rosa
- Orfeu Bertolami
- Joaquim Agostinho Moreira