Eletromagnetismo I

Código:

FIS1014

Sigla:

FIS1014

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/course/view.php?id=865
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura 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
L:EF	135	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	1	-	6	54	162
L:F	97	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	54	162
L:MA	0	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	54	162

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)

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

1. Conceitos fundamentais




1. Cargas; quantificação; densidade de carga


2. Corrente; densidade de corrente


3. Campo electrico e magnético


4. Força de Lorentz


5. Unidades e dimensões




2. Electrostática




1. Lei de Coulomb; cargas pontuais


2. Princípio de sobreposição: Campo de sistema de cargas; campo de dipolo


3. Força e Torque num dipolo


4. Campo de distribuições contínuas; integrais em domínios 1D, 2D e 3D


5. Lei de Gauss e conceito de Fluxo de um campo vetorial




3. Energia em Electrostática




1. Potencial electrostático: o operador gradiente


2. Cálculo de potrncial de distribuições de carga


3. Potencial e Campo elétrico


4. Energia electrostática




4. Dielétricos e Condutores




1. Materiais dielétricos: Constante dieléctrica. Polarização.


2. Materiais condutores Lei de Ohm. Corrente elétrica; resistência e resistividade


3. Condutores em eltrostática. Condensadores




5. Circuitos eléctricos




1. Fontes de tensão, resistẽncias e Condensadores.


2. Circuito RC.


3. Energia em circuitos eléctricos




6. Magnetoestática




1. Correntes estacionária e campo de Indução Magnética e lei de Biot-Savart


2. Momento magnético e dipolo magnético.Força e torque num diplo magnético


3. Lei de Ampère




7. Indução Magnética




1. Lei de Faraday


2. Exemplos


3. Corrente de deslocamento


4. Leis de Maxwell

Bibliografia Obrigatória

Samuel J. Ling, William Moebs, Jeff Sanny et. al.; University Physics Vol2 , OpenStax, 2016. ISBN: ISBN-10: 1-947172-21-2 (Disponível online: https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2)

Bibliografia Complementar

R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands; The Feynmam Lectures on Physics, Addison-Wesley, 1964
Edward M. Purcell; Electricity and magnetism. ISBN: 0-07-004908-4 (Existe ediação Brasileira)
R. Blum, D. E. Roller; Physics, 2nd Vol., Holden-Day, 1982
P. A. Tipler; Physics for scientists and engineers, Worth Publishers, 1991
David Halliday; Fundamentos de Física
M Alonso and E. J. Finn; Physics, Addison-Wesley, 1996

Observações Bibliográficas

Os livros de Feyman e Purcell são umpouco mais avançados

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Leituras obrigatórias, semanais , comentadas em sistema Perusall.
Aulas teóricas de discussão e clarificação das leituras.

Aulas teórico-práticas para demosntração de resolução  de problemas; para trabalho de grupo em fichas de trabalho atividades; para avaliação em questionários individiuais (quizes)

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Electromagnetismo

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	30,00
Exame	70,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	108,00
Frequência das aulas	54,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

1. Frequência das aulas TP de acordo com regras gerais FCUP.

Dispensa de Frequência
Podem ser disoensados de frequência

• Os estudantes que tenham frequentado a UC no ano letivo 2021/2022, e que tenham sido avaliados,


• Os estudantes trabalhadores.
  

O pedido de dispensa deve ser feito em questionário Moodle ate 24 de Fevereiro. Os estudantes dispensados devem fazer a inscrição na turma de dispensa.

Os estudantes disoensados de frequência só têm acesso à modalidade B de avaliação (avaliação por exame)

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação tem duas modalidades:

A:  Avaliação contínua com exame final.

B:  Avaliação por exame final.

Tem acesso à avaliação B apenas os estudantes que possam ser dispensados de frequência.

 Avaliação A

Componente contínua: Q [0-100]:   Pontuação de 6 de 8 quizes realizados em aula TP;
Exame Final (Normal ou recurso) E [0-100]
Pontuação Automática do Perusall PS [0-2]

Nota  ponderada (NP)

NP =( 0,3*Q+0,7*E)*0,2

Nota Final (NF)

NF= NP+P

 P= PS*(20-NP)/20

Nota Mínima de Exame
Existe uma classificação mínima de 35 % na componente exame. Caso a classificação de exame seja inferior  ao mínimo,  a classificação é majorada por 9 valores.

NF= Mímino (9, NP+P),     se E<35%

Avaliação B
Exame Final  E
Pontuação Automática do Perusall PS [0-2]


Nota Ponderada

 NP = E*0,2

Nota Final

NF= NP+P
 P= PS*(20-NP)/20

Os estudantes que podem ser dispensados de frequência devem escolher se o pretendem fazer até 24 de Fevereiro em questioinário Moodle.

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).

Para melhoria aplica-se apenas a modalidade de avaliação B.

Observações

O Júri da unidade curricular inclui todos os docentes com serviço na UC

• João Lopes dos Santos


• Ariel Ricardo Negrão da Silva Guerreiro


• José Miguel do Carmo Nunes da Silva


• Carla Susana Santana Carmelo Rosa


• Eduardo Castro