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 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
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.
Docente(s) responsável(eis)
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.