Conhecimentos de Base Recomendados
Matemática: Cálculo vetorial, cálculo diferencial e integral, sistemas de coordenadas ortogonais, operadores diferenciais e integrais.
Física: Cinemática, dinâmica da partícula e do corpo rígido, trabalho e energia.
Métodos de Ensino
Aulas teóricas onde é feita uma exposição teórica de cada conteúdo, contendo uma breve revisão histórica e bastantes exemplos de aplicação.
Nas aulas teórico-práticas serão resolvidos exercícios de aplicação das matérias lecionadas nas aulas teóricas. Será incentivada a análise crítica e discussão dos resultados obtidos. Serão propostos exercícios complementares para resolução fora das aulas.
Nas aulas laboratoriais, os alunos realizam trabalhos práticos em pequenos grupos, com a supervisão do docente.
Resultados de Aprendizagem
Nesta Unidade Curricular serão adquiridas competências relativas à compreensão da Natureza no domínio do Eletromagnetismo, com ênfase nos conceitos tecnologicamente mais importantes.
O aluno deverá assimilar os conteúdos, identificá-los em exemplos e aplicá-los na resolução de exercícios teórico-práticos, justificando os resultados obtidos.
Programa
1. Recapitulações de Análise Vetorial
Cálculo Vetorial
Operadores diferenciais e integrais.
Sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas.
2. Introdução ao Eletromagnetismo
Fenomenologia do Eletromagnetismo.
Relações eletromagnéticas fundamentais. Leis de Maxwell.
3. Eletrostática
Lei de Coulomb.
Lei de Gauss.
Equações de Poisson e de Laplace.
Condutores.
Condensadores.
Materiais dielétricos.
4. Corrente Elétrica
A lei de conservação da carga.
Lei de Ohm.
5. Magnetostática
Lei de Biot-Savart.
Lei de Ampére.
Campo magnético em materiais diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos.
6. Força Magnética
Movimento ciclotrónico.
Força magnética sobre correntes e sobre espiras planas.
7. Indução Eletromagnética
Força eletromotriz induzida em condutores em movimento.
Efeito de Hall.
Leis de Faraday e de Lenz.
Auto‑indução. Indução mútua.
8. Radiação Eletromagnética
Equações de Maxwell no vazio.
Energia do campo eletromagnético. Vetor de Poynting.
Docente(s) responsável(eis)
Paulo Jorge Ribeiro da FonteMétodos de Avaliação
Avaliação por exame final, com a obtenção de nota mínina de 9,5 valores.
Os alunos que realizaram com sucesso a componente laboratorial nos dois anos letivos anteriores, poderão usá-la. Neste caso, a componente laboratorial, P, tem um peso de 4,00 valores, e o exame final, E, tem um peso de 16,00 valores, sendo a classificação final dada por C=P+E. O aluno é aprovado se C for maior ou igual a 9,5 valores.
Os exames escritos finais obrigatórios ou facultativos são os que constam dos regulamentos vigentes no ISEC.
Durante a realização dos exames não é permitido o uso de qualquer dispositivo eletrónico nem qualquer elemento de consulta exceto uma folha A4 de conteúdo arbitrário. É permitido o uso de uma máquina de calcular não gráfica.
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
Villate, J. (1999). Electromagnetismo, McGraw-Hill, Portugal, ISBN: 972-773-010-8
Mosca, Tipler (2007), Física para cientistas e engenheiros, v.2, 5ª edição, Editora LTC
Lorrain, P., Corson, D. e Lorrain, F., (2000). Campos e Ondas Electromagnéticas, Ed. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa.
Brito, L., Fiolhais, M. e Providência, C., (1999). Campo Electromagnético, Ed. McGraw-Hill de Portugal
Hammond P. (1997).Electromagnetism for engineers (4th edition). Oxford Univesity Press.
Feynman, R.P. (1964) The Feynman Lectures on Physics. (Volume 2). Addison-Wesley, Reading, Massachusetts.
Spiegel, M. R. (1959). Vector Analysis and an introduction to tensor analysis, Schaum Publishing Company.