Ondas Electromagnéticas

Código:

EEC0021

Sigla:

OELE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Telecomunicações
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2008/2009 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://paginas.fe.up.pt/~mines/OE/
Unidade Responsável:	Ciências Fundamentais e da Electrotecnia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	52	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	8	87	213
		Plano de estudos oficial a partir de 2007/08	2	-	8	87	213
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 3º ano	2	-	8	87	213
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 5º ano	2	-	8	87	213
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 4º ano	2	-	8	87	213

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Os principais objectivos da disciplina são dotar os alunos de conhecimentos técnicos (CDIO 1.1 a 1.3) relativos a:
• Fenómenos ondulatórios em linhas de transmissão
• Fenómenos transitórios em linhas de transmissão
• Propagação de ondas electromagnéticas planas em meios sem e com perdas
• Polarização de ondas electromagnéticas
• Energia transportada por uma onda
• Incidência de ondas em diferentes meios e com diferentes ângulos
• Propagação guiada de ondas electromagnéticas
• Radiação de ondas electromagnéticas
• Princípios de funcionamento de antenas

Inclui-se também nesta disciplina o desenvolvimento de aptidões pessoais e profissionais no que diz respeito ao raciocínio em engenharia (CDIO 2.1).

Programa

Introdução, objectivos e forma de funcionamento. Apresentação dos objectivos da disciplina, bibliografia e avaliação. Revisão de conceitos sobre fasores.
Linhas de Transmissão. Modelo eléctrico de uma linha de transmissão. Equações gerais. Propagação de ondas em linhas de transmissão. Fluxo de potência. Linhas terminadas com impedância arbitrária. O diagrama de Smith. Adaptação de impedâncias. Transitórios
Ondas electromagnéticas planas. Equações de Maxwell. Equação de onda e equação de Helmholtz. Ondas planas em meios infinitos sem perdas: velocidade de fase; impedância intrínseca; efeito de Doppler; polarização de ondas planas. Ondas planas em meios com perdas: constantes de propagação, atenuação e de fase; meios dieléctricos com poucas perdas e meios bons condutores; distância de propagação. Velocidade de grupo. O fluxo de energia electromagnética e o vector de Poynting. Interface entre meios diferentes: condições fronteira; leis de Snell da reflexão e da refracção; reflexão total, coeficientes de reflexão e de transmissão; ângulo de Brewster.
Guias de onda, cavidades e fibras ópticas. Ondas electromagnéticas em guias de onda. Ondas transversais electromagnéticas; ondas transversais magnéticas; ondas transversais eléctricas. Guias de onda de placas paralelas: ondas TM e ondas TE; velocidade de transporte da energia; atenuação. Guias de onda rectangulares: ondas TM e ondas TE; atenuação. Guias de onda circulares: funções de Bessel; ondas TM e ondas TE. Cavidades: cavidades rectangulares e circulares; factor de qualidade. Guias dieléctricos planares: ondas TM e ondas TE; relação entre análise modal e óptica geométrica; índice de refracção gradual. Guias dieléctricos cilíndricos: ondas híbridas; equação característica; fibras ópticas monomodo e multimodo.
Antenas e radiação. O dipolo eléctrico elementar. O dipolo magnético elementar. Padrão de radiação de uma antena. Parâmetros de antenas. Antenas lineares finas. Grupos de antenas.

Bibliografia Obrigatória

Cheng, David K.; Field and wave electromagnetics. ISBN: 0-201-12819-5

Bibliografia Complementar

Kraus, John D.; Electromagnetics with applications. ISBN: 0-07-116429-4
Inan, Umran S.; Engineering electromagnetics. ISBN: 0-8053-4423-3
Demarest, Kenneth R.; Engineering electromagnetics. ISBN: 0-02-328521-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

•Aulas teóricas: aulas expositivas onde se introduzem os conceitos e as ferramentas matemáticas necessárias à compreensão da matéria leccionada.
•Aulas teórico-práticas: aulas para discussão e resolução de problemas ilustrativos do conteúdo da disciplina . Estas aulas incluirão também a resolução de exercícios simples para avaliação.
•Aulas laboratoriais: aulas para realização de pequenos trabalhos laboratoriais ilustrativos da matéria e realização de relatórios sobre os mesmos.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	58,50
Exame final	Exame	3,00		2009-07-25
Estudo durante o semestre	Exame	90,00		2009-06-12
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Preparação para exame	Estudo autónomo	40	2009-07-25
	Total:	40,00

Obtenção de frequência

Para obter frequência à disciplina é necessário:
•não exceder o limite legal de faltas às aulas teórico-práticas, isto é, 25% do número de aulas teórico-práticas;
•realizar pelo menos 2 trabalhos de laboratório;
•classificação mínima de 30% nos exercícios de avaliação;
•classificação mínima de 50% nos trabalhos laboratoriais.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação da disciplina é do tipo avaliação distribuída com exame final, e divide-se em duas componentes:
1. COMPONENTE DISTRIBUÍDA (AD). Esta componente compreende a realização de 8 a 10 exercícios para avaliação nas aulas práticas e de 3 trabalhos laboratoriais. A classificação desta componente é dada por AD = (2*M + L)/3, onde M é a classificação média dos exercícios, tirando os dois piores, e L é a classificação média dos trabalhos laboratoriais.

2. EXAME FINAL (E). Consiste na realização de uma prova escrita, sem consulta bibliográfica. Nesta prova só será permitida a utilização de um formulário (que será fornecido).

A classificação final (CF) obtém-se combinando a classificação do exame e a nota de avaliação distribuída usando a seguinte fórmula: CF = 0.55*AE + 0.45*AD.
A aprovação à disciplina exige uma classificação mínima no exame de 35%.
Notas finais superiores ou iguais a 19 valores ficam condicionadas à realização de uma prova oral adicional.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estão dispensados de frequentar a disciplina os alunos trabalhadores estudantes e os alunos com frequência a Ondas Electromagnéticas no ano lectivo de 2007/2008.
Os alunos dispensados de frequência serão avaliados através da realização de um exame final, sendo a classificação a atribuir ao aluno igual a 100 % da classificação desse exame.
Contudo, estes alunos poderão optar por frequentar a disciplina, devendo para isso inscrever-se numa turma prática. Esta opção é irreversível. As condições para a obtenção de frequência neste caso são as referidas atrás.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação é feita por exame final escrito.
Para os alunos que frequentam a disciplina em 2008/2009, a classificação a atribuir é igual a C=0.15*L+0.85*E, no caso de haver melhoria. Caso contrário, o aluno mantém a classificação anteriormente obtida.
Para os restantes alunos, a classificação a atribuir é igual à classificação obtida no exame final, no caso de haver melhoria. Caso contrário, o aluno mantém a classificação anteriormente obtida.

Observações

HORÁRIO DE ATENDIMENTO
CDP – Carlos Pintassilgo (gab I – 115) 4ª feira, das 14h30 às 15h30

ACM - Aníbal Matos (gab I– 316) 4ª feira, das 10h às 11h

MIC - Maria Inês Carvalho (gab I – 313) 2ª feira, das 15h30 às 17h
5ª feira, das 9h às 10h30