Eletromagnetismo Avançado

Objectivos

O objectivo desta unidade curricular é providenciar um tratamento avançado da teoria da electromagnetismo clássico. No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências em:

  • Processos físicos que ocorrem em sistemas electromagnéticos dinâmicos;
  • Processos físicos relacionados com a propagação de ondas electromagnéticas no espaço;
  • Processos físicos relacionados com a propagação de ondas electromagnéticas na matéria.

Caracterização geral

Código

11512

Créditos

3.0

Professor responsável

António Carlos Simões Paiva

Horas

Semanais - 3

Totais - 42

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Electromagnetismo

Análise I, II e III

Bibliografia

Principal

I.S.Grant and W.R. Phillips, Electromagnetism, 2/E, Wiley, 1991


Secundária

Jorge Loureiro, Eletromagnetismo e Ótica, IST Press, 2019 (apenas cobre uma parte do programa)

Livros mais avançados:

D. J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, 4/Ed, Cambridge Press, 201

P. Lorrain, D. Corson and F. Lorrain, Electromagnetic Fields and Waves, 2/E, Freeman, 1988 

 Jorge Loureiro, Elementos de Eletrodinâmica Clássica, IST Press, 2013 

Método de ensino

A unidade curricular está dividida numa componente teórica e numa componente prática de problemas. As aulas teóricas serão ministradas em duas sessões com a duração de 45 min, e incluem momentos de avaliação no âmbito de uma avaliação contínua.

 

Nas aulas práticas, ministradas em duas sessões semanais de 45 min, serão discutidos problemas com o objectivo de verificar fenómenos e processos físicos descritos nas aulas teóricas.

Método de avaliação

Método de Avaliação em Electromagnetismo Avançado

 

 

Artigo 1º (Classificação da avaliação)

 

Testes Teóricos

Dois testes com classificações arredondadas à unidade e feitos no horário das aulas teóricas. Cada um dos testes contribuiu com 50% da classificação final da UC.

 

Exame Final

Alternativamente, é possível obter aprovação ou fazer melhoria em exame.

 

Artigo 2º – Melhoria de Nota

  1. Os estudantes que pretendam efectuar melhoria de nota devem cumprir, para esse efeito, as formalidades legais de inscrição.
  2. Os estudantes que obtenham classificação final descrita no nº 1 superior a 16 valores podem ser admitidos a uma prova oral.
  3. Na prova oral mencionada no número anterior, os estudantes podem subir ou descer a nota final com a garantia de classificação mínima de 16 valores.
  4. A ausência à prova oral referida no número anterior traduz a aceitação por parte do estudante da nota final de 16 valores.
  5. Nos restantes casos, não previstos nos números anteriores, o estudante não melhora a classificação.

 

Conteúdo

1 PRELIMINARES DE MATEMÁTICA
1.1 O gradiente de um campo escalar
1.2 A divergência e o teorema da divergência
1.3 O Rotacional e o Teorema de Stokes
2 AS EQUAÇÕES DE MAXWELL
2.1 A equação da continuidade
2.3 As Equações de Maxwell
2.4 A Radiação eletromagnética
2.5 As Equações Microscópicas do Campo
3 AS ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
3.1 As Ondas Eletromagnéticas em Espaço Livre
3.2 As Ondas Planas e a Polarização
3.2.1 As Ondas Planas em Espaço Livre
3.2.2 Ondas planas em Meios Isolantes Isotrópicos
3.3 A Dispersão
3.4 A Energia das Ondas Eletromagnéticas
3.5 A Absorção de Ondas Planas nos Condutores e o Efeito Pelicular
3.6 A Reflexão e a Transmissão de Ondas Eletromagnéticas
3.6.1 As Condições de Fronteira em Campos Elétricos e Magnéticos
3.6.2 A Reflexão em Interfaces de Dielétricos
3.6.3 A Reflexão em Interfaces Metálicas
3.6.4 A Polarização por Reflexão
3.7 As Ondas Eletromagnéticas e os Fotões
4 AS ONDAS GUIADAS
4.1 A Propagação de Ondas entre Superfícies Condutoras
4.2 Guias de Onda Retangulares
4.2.1 O Modo TE01
4.2.2 Comentários adicionais sobre Guias de Onda
4.3 As Cavidades
4.4 As Linhas de Transmissão
4.4.1 A Propagação de Sinais numa Linha de Transmissão sem Perdas
4.4.2 Tipos práticos de Linha de Transmissão
4.4.3 A linha de transmissão de Condutores Paralelos
4.4.4 O Cabo Coaxial
4.4.5 Reflexões
4.4.6 A Impedância de Entrada de uma Linha Não-Adaptada
4.4.7 As Linhas com Perdas
5 A GERAÇÃO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
5.1 Os Potenciais Retardados
5.2 O Dipolo Hertziano
5.3 As Antenas

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: