Métodos de Ensino
Metodologias 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.
Métodos de avaliação
Exame final (16 valores) e realização de 4 trabalhos práticos ao longo do semestre (4 valores),
ou realização de duas frequências (8 valores + 8 valores) e de 4 trabalhos práticos ao longo do semestre (4 valores).
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 e aplicados à Engenharia Biomédica.
O aluno deverá assimilar os conteúdos apresentados nas aulas teóricas, identificá-los em exemplos e aplicá-los na resolução de exercícios teórico-práticos, justificando os resultados obtidos.
A realização de trabalhos experimentais confere várias competências ao aluno: aquisição autónoma de conhecimento na preparação do trabalho; utilização de ferramentas informáticas de aquisição e análise de dados; manipulação de materiais e instrumentos de medida; interpretação de dados (incluindo análise estatística e análise de erros); competências pessoais e interpessoais de relacionamento com os colegas de grupo e com o professor, designadamente na discussão crítica dos resultados.
A comunicação de ciência, de forma oral e escrita, é exercitada ao longo das aulas.
Programa
1. Recapitulações de Análise Vetorial
1.1. Cálculo Vetorial
1.2. Operadores diferenciais e integrais.
1.3. Sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas.
2. Introdução ao Eletromagnetismo
2.1. Fenomenologia do Eletromagnetismo.
2.2. Relações eletromagnéticas fundamentais.
3. Eletrostática
3.1. Lei de Coulomb.
3.2. Lei de Gauss.
3.3. Equações de Poisson e de Laplace.
3.4. Condutores.
3.5. Condensadores.
3.6. Materiais dielétricos.
4. Corrente Elétrica
4.1. A lei de conservação da carga.
4.2. Lei de Ohm.
5. Magnetostática
5.1. Lei de Biot-Savart.
5.2. Lei de Ampére.
5.3. Campo magnético em materiais diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos.
6. Força Magnética
6.1. Movimento ciclotrónico.
6.2. Força magnética sobre correntes e sobre espiras planas.
7. Indução Eletromagnética
7.1. Força eletromotriz induzida em condutores em movimento.
7.2. Efeito de Hall.
7.3. Leis de Faraday e de Lenz.
7.4. Auto‑indução. Indução mútua.
8. Radiação Eletromagnética
8.1. Equações de Maxwell no vazio.
8.2. Energia do campo eletromagnético. Vetor de Poynting.
9. Bioeletromagnetismo
9.1. Bioeletricidade.
9.2. Biomagnetismo.
9.3. Bioeletromagnetismo.
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
– Villate, J. (1999). Electromagnetismo, McGraw-Hill, Portugal, ISBN: 972-773-010-8
– 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
– Mosca e Tipler, Física para cientistas e engenheiros (volume 2, 6ª edição) Editora LTC, ISBN: 9788521617112.
– 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.
– Apontamentos vários elaborados pelos docentes.