Eletromagnetismo I

Código:

FIS1014

Sigla:

FIS1014

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2023/2024 - 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:B	2	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	54	162
L:CC	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	2	-	6	54	162
			3
L:EF	122	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	1	-	6	54	162
L:F	89	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	54	162
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	2	-	6	54	162
			3
L:M	7	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	54	162
			3
L:MA	0	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	54	162
L:Q	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	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)

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

1. Conceitos fundamentais




1. Cargas; quantificação; densidade de carga


2. Corrente; densidade de corrente


3. Campo elétrico e magnético


4. Força de Lorentz


5. Unidades e dimensões




2. Eletrostática no vácuo.




1. Cargas e Força de Coulomb


2. Princípio de Sobreposição


3. Campo elétrico e linhas de campo elétrico


4. Lei de Gauss




3. Energia em Eletrostática




1. Potencial, superfícies equipotenciais e linhas de campo


2. Campo conservativo e energia eletrostática


3. Potencial eletrostático: o operador gradiente




4. Eletrostática em meios materiais




1. Materiais Condutores


2. Materiais dielétricos e polarização


3. Forma integral da lei de Gauss com dielétricos




5. Circuitos elétricos




1. Corrente elétrica, densidade de corrente. Definição SI de Ampère.


2. Resistividade, Resistência elétrica e Lei de Ohm.


3. Energia elétrica em circuitos e Lei de Joule.


4. Noções de circuitos elétricos (Fontes, Circuito Resistivo. Circuito RC)




6. Magnetostática




1. Campo de Indução Magnética e lei de Biot-Savart


2. Momento magnético e dipolo magnético.


3. Lei de Ampère


4. Indução Magnética e lei de Faraday


5. Leis de Maxwell

Bibliografia Obrigatória

Samuel J. Ling, Jeff Sanny, William Moebs; University Physics Volume 2, OpenStax , 2016 (livro acessível via Moodle > Perusal)

Bibliografia Complementar

R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands; The Feynmam Lectures on Physics, Addison-Wesley, 1964
P. A. Tipler; Physics for scientists and engineers, Worth Publishers, 1991

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

•  Leituras obrigatórias semanais, comentadas a partir do sistema Perusall.


• Aulas teóricas com discussão orientada e apoiada em exemplos para clarificação do trabalho de leitura.


• Aulas teórico-práticas compreendendo: resolução demonstrativa de problemas chave pelo professor; trabalho de grupo em torno de  fichas de atividades; resposta a  questionários individiuais (quizes)

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Electromagnetismo

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho prático ou de projeto	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

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

Obtenção de frequência

Fatores para obtenção de frequência:
Frequência das aulas TP de acordo com regras gerais FCUP.

Dispensa de Frequência
Podem ser dispensados de frequência

• Estudantes que tenham obtido frequência à UC em anos letivos anteriores e que tenham sido avaliados
• Estudantes trabalhadores

O pedido de dispensa tem de ser formalizado via Moodle, em questionário próprio.
Os estudantes dispensados devem fazer a inscrição na Turma de Dispensa. 
Os estudantes dispensados de frequência só têm acesso à modalidade B de avaliação (avaliação por exame)

Fórmula de cálculo da classificação final

Fórmula de cálculo da classificação final
A avaliação tem duas modalidades: 

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

Nota ponderada (NP)
NP [0-20] = ( 30% Q+70% E) x 0,2

Avaliação B
Considera as componentes:

• E [0-100]: Exame Final
• PS [0-2]:   Pontuação Automática do Perusall

Nota Ponderada
NP = E*0,2

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 os docentes:
- Carla Carmelo Rosa
- Augusto Rodrigues
- Ariel Guerreiro