Eletricidade e Eletromagnetismo

Código:

EBE0166

Sigla:

ELEL

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências de Base

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	76	Plano de estudos oficial	2	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Apresentar o electromagnetismo como um modelo unificador dos vários fenómenos electromagnéticos, observados na natureza e utilizados nas tecnologias. Será dada ênfase a aplicações biomédicas dos fenómenos.

Resultados de aprendizagem e competências

- Capacidade de resolução de problemas e a familiaridade com as ferramentas e linguagem matemáticas usadas no electromagnetismo e disciplinas subsequentes.

- Intuição física e a capacidade de resolver problemas conceptuais em electromagnetismo.

- Realizar experiências laboratoriais manipulando aparelhos de medida de grandezas eléctricas, analizar os dados recolhidos, discuti-los e tirar conclusões.

- Capacidades de trabalho em grupo, disciplina de trabalho continuado ao longo do semestre, e uma atitude respeitando valores éticos, tais como o respeito mútuo e a honestidade.

Modo de trabalho

Presencial

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

A disciplina pressupõe o domínio pelos estudantes das matérias leccionadas em Fundamentos de Física e Matemática II.

Pontualmente serão utilizados conhecimentos de Matemática III.

Programa

1. A carga, a corrente  e a tensão eléctricas.


2. Circuitos de corrente contínua: aproximações, leis de Kirchoff, componentes de circuitos (resistências, condesadores e indutâncias), potência, medição de grandezas eléctricas, circuitos equivalentes de Thevenin e de Norton, segurança eléctrica.


3. Resposta transitória de circuitos RC e RL, oscilações em circuitos LC e RLC.


4. Circuitos de corrente alternada: fasores, impedância e admitância, circuitos equivalentes de Thévenin e Norton, potências instantânea, média e aparente e factor de potência, medição de grandezas eléctricas sinusoidais.


5. Electrostática: força entre cargas, campo electrostático, potencial electrostático, equações de Maxwell da electrostática, energia electrostática, electrostática dos condutores:


6. Magnetostática: força entre correntes, campo magnético, binário magnético, equações de Maxwell da magnetostática


7. Electrodinâmica: transformações de Lorentz, indução electromagnética, energia magnética, coeficientes de auto-indução e indutância mútua, equações de Maxwell.


8. Electromagnetismo na matéria.


9. Ondas electromagnéticas.

Bibliografia Obrigatória

Umran S. Inan, Aziz S. Inan; Engineering electromagnetics. ISBN: 0-8053-4423-3
Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku; Fundamentals of electric circuits. ISBN: 0-07-115126-5

Bibliografia Complementar

H. Moysés Nussenzveig; Curso de física básica. ISBN: 85-212-0134-6 (vol. 3)
D. T. Edmonds; Electricity and magnetism in biological systems. ISBN: 978-0-19-850679-9
David J. Griffiths, Reed College; Introduction to electrodynamics. ISBN: 0-13-805326-X (Nível mais avançado.)
John D. Kraus, Daniel A. Fleisch; Electromagnetics with applications. ISBN: 0-07-116429-4
Daniel Fleisch; A student.s guide to Maxwell.s Equations. ISBN: 978-0-521-70147-1
James W. Nilsson, Susan A. Riedel; Electric circuits. ISBN: 0-13-032120-6
David K. Cheng; Field and wave electromagnetics. ISBN: 0-201-12819-5
Matthew N. O. Sadiku; Elements of electromagnetics. ISBN: 0-19-513477-X
Alfredo Barbosa Henriques, Jorge Crispim Romão; Electromagnetismo. ISBN: 972-8469-45-4

Observações Bibliográficas

O estudante deve apenas utilizar uma referência bibliográfica para electromagnetismo e outra para circuitos.  São apresentadas várias referências com nível semelhante permitindo a sua requisição na biblioteca.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas: exposição de conceitos pelo docente, sua ilustração com exemplos de aplicação pelo docente. 

Aulas práticas-laboratoriais: ilustração experimental dos conceitos da unidade curricular.

Sítio Moodle: disponibilização das apresentações power-point da aulas, recursos multimédia, folhas de exercícios, testes de auto-avaliação, informações gerais sobre a disciplina, resultados da avaliação.

Atendimento aos alunos: acompanhamento personalizado esclarecendo dúvidas sobre a teoria e aplicações.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Electromagnetismo

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Teste	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	94,50
Total:	94,50

Obtenção de frequência

Os estudantes previamente inscritos à u.c. obtêm frequência quando:

- Obtenham a classificação de 10 (dez) valores na componente distribuída (AD).

- A nota do laboratório transita do ano anterior se superior a 10 valores.

Os estudantes com a primeira inscrição na u.c. obtêm frequência quando:

- Não ultrapassem as seis faltas às aulas teórico-práticas/práticas;

- Obtenham a classificação de pelo menos 10 valores na componente distribuída (AD).

A avaliação distribuída AD consistirá em:

- teste intercalar;

- dois laboratórios em datas predefinidas.

Para o cálculo da nota AD final é tomada a média dos itens anteriores.

Os estudantes sem frequência não se poderão apresentar a qualquer exame, incluindo exame de recurso.

Fórmula de cálculo da classificação final

Se EF >= 8 então CF = 0.5 * AD + 0.5 * EF + B

Se EF < 8 então CF = EF

onde CF é a classificação final da avaliação (de 0 a 20 valores), AD a classificação da avaliação distribuída (de 0 e 20 valores), EF a classificação do exame final (de 0 e 20 valores), B nota do projecto opcional (0 a 2 valores).

Provas e trabalhos especiais

Opcionalmente grupos podem realizar um projecto. A nota deste projecto opcional é zero valores para estudantes com 0.5 * AD + 0.5 * EF < 16 valores e até 2 valores com 0.5 * AD + 0.5 * EF >= 16.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos que durante o ano lectivo corrente têm estatuto de trabalhador estudante ou militar estão dispensados da frequência e obrigatoriedade da componente distribuída da avaliação. Os alunos nas condições anteriores que optem por não se submeter à avaliação distribuída de ano lectivo corrente ou não queiram usar a nota de frequência do ano lectivo anterior estão admitidos a exame final sendo a classificação final a nota do exame final. Neste caso o exame final poderá ter uma componente laboratorial.

Os alunos com estatuto de dirigente associativo não estão dispensados da avaliação distribuída.

Caso existam estudantes inscritos que não falem Português, as aulas continuarão a realizar-se em Português. Será definido um acompanhamento tutorial para cada estudante. Os momentos de avaliação individuais de teste intermédio, teste final, laboratório e exame de recurso serão substituídos por provas orais. A componente laboratorial em grupo mantém-se.

Melhoria de classificação

Através de exame de Recurso, a classificação final será calculada do seguinte modo: CF = MAX (CFN, 0.5 * AD + 0.5 * R + B, R + B) onde CFN é a classificação final na época normal (de 0 a 20 valores), AD a classificação dos minitestes/laboratório (de 0 e 20 valores), R a classificação no exame de recurso (de 0 a 20 valores) e B o projecto opcional. O exame de recurso poderá ter uma componente laboratorial.

Observações

Horário de atendimento: às 2as 9h00-10h30 e 12h30-14h00, gabinete I113.

Os alunos devem dedicar ao estudo da disciplina entre 4 a 6 horas semanais, além da normal frequência às aulas teórico-práticas e práticas. Alunos que tenham falta justificada na secretaria a quando de uma componente da avaliação distribuída poderão realizar um teste extra.

Qualquer tentativa de fraude durante o processo de avaliação distribuída leva à perda de frequência e não admissão ao exame final ou exame de recurso.