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.
Os alunos farão trabalhos de grupo (2 elementos) sobre temas de bioeletromagnetismo, que apresentarão à turma, com a respetiva análise e discussão entre pares e moderação da 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 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 realização de um trabalho em grupo desenvolverá as competências de pesquisa e sistematização de informação e comunicação de ciência, de forma oral e escrita.
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.
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.
9. Bioeletromagnetismo
Bioeletricidade
Biomagnetismo
Bioeletromagnetismo
Docente(s) responsável(eis)
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
TIPLER, Paul Allen, (2000). Física para cientistas e engenheiros (4ª ed). Rio de Janeiro : LTC Editora 5-1-140 (ISEC) V.2º v. – 11192 Ex. repetido.
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.