Eletromagnetismo

Caracterização geral

Pré-requisitos

Mecânica Clássica

Cáculo vectorial e análise matemática 

Bibliografia

Livro de texto recomendado para estudo:

Halliday, Resnick and Walker,Fundamental of Physics, International edition, 6th Edition. Wiley.

As edições portuguesas (volumes individuais por assunto) será o volume 3 - Eletromagnetismo.

Existem várias edições, 7th, 8th, 9th, 10th, ...Por isso devem prestar atrenção que a numeração pode ser diferente.

Os slides apresentados nas aulas servem de orientação e suporte às aulas teórica e teorica-práticas. Não substitui o livro de texto recomendado.

Outro qualquer livro de texto que contenha os conteúdos programáticos.

Método de ensino

Aulas Teóricas (T) semanais cada uma com a duração de 1:30H.

1 aula Teórico-Prática (TP) semanal de 1:00H para resolução de problemas.

1 aula Prática (P) semanal de 2:00H para realização de trabalhos experimentais.

Método de avaliação

1. Frequência

Só poderão ter aprovação à disciplina alunos com frequência.

1.1 Validade de frequências obtidas em anos anteriores

• Apesar de, de acordo com o artigo 6º do regulamento de avaliação da FCT NOVA, disponível em https://www.fct.unl.pt/sites/default/files/regulamento_avaliacao_revisao_31-07-2020.pdf), a validade da frequência ser obrigatória apenas por 2 edições (a do ano de obtenção e a do ano seguinte), este ano serão também reconhecidas como válidas todas as frequências obtidas anteriormente à disciplina de Electromagnetismo 10519. No entanto, alunos que obtiveram frequência em anos anteriores a 2022/2023 são considerados com frequência sem nota de frequência associada;
• É da responsabilidade do aluno verificar no CLIP a sua situação quanto à “frequência”;
• Os alunos com frequência válida não podem inscrever-se nas aulas práticas (P).

1.2 Obtenção de frequência no presente ano lectivo

As aulas TP e as aulas P são obrigatórias para alunos sem frequência;

A obtenção de frequência requer em simultâneo:

• A participação activa em, pelo menos, 2/3 das aulas teórico-práticas é obrigatória;
• Não serão aceites justificações para eventuais ausências às aulas teórico-práticas. Os alunos devem gerir a possibilidade de poderem não comparecer a 1/3 das aulas de forma a poderem utilizar essas faltas para eventuais compromissos ou situações imponderáveis, incluindo situações pontuais de doença;
• Na 1ª aula teórico-prática (semana de 11 de Setembro) serão apresentadas em detalhe as regras de avaliação desta componente e confirmadas presencialmente as inscrições.

2. Componentes da avaliação

2.1 Componente prática:

• Só os alunos sem frequência são avaliados na componente prática;
• Nas aulas práticas os alunos executam 8 (oito) trabalhos práticos, preferencialmente em grupos de 2 alunos, e dois testes práticos individuais. A calendarização será indicada pelos docentes dos turnos e disponibilizada na página CLIP da UC;
• Os resultados obtidos durante a execução de cada um dos 8 trabalhos são interpretados e registados durante as aulas nas folhas de registos do trabalho em causa. Este registo é feito em duplicado – uma cópia é entregue ao docente e outra fica com o grupo por forma a que os alunos possam explorar mais os resultados em casa.

A frequência é obtida a partir dos:

• registos entregues no fim da cada aula de laboratório – nota de Desempenho Prático (nDP);
• 2 testes práticos individuais a realizar no laboratório - nota de Conhecimento Prático (nCP1 e nCP2).

A nota prática (NP) é o resultado das seguintes ponderações aproximado às décimas:

NP = 0.6×nDP + 0.2×nCP1 + 0.2×nCP2

Os estudantes que obtenham uma classificação NP igual ou superior a 9,5 valores obtêm aprovação na componente prática (frequência).

 

2.2 Componente teórica -Testes e Exames

• A componente teórica da avaliação, pode ser obtida através da realização de testes, NT1 e NT2, ou de exame, NE;
• Os testes são marcados no CLIP, requerem inscrição, e têm a duração de 1:30H. Cada teste é avaliado às décimas numa escala de vinte valores e a nota NT é a média das notas dos dois testes arredondada às décimas;
• O exame terá a duração de 2:00H. A nota do exame, NE, é dada às décimas numa escala de 20 valores;
• Para a realização dos momentos de avaliação, as especificações acerca das provas e regras serão devidamente anunciadas no CLIP antes da realização das mesmas.

3. Aprovação

Para ter aprovação à disciplina é necessário ter frequência e NT ≥ 9,5 ou NE ≥ 9,5 valores. A nota final dos alunos aprovados, NF, terá um valor entre 10 e 20, e será obtida do arredondamento às unidades das seguintes ponderações:

3.1. alunos com frequência obtida em 2022/2023 e em 2023/2024

NF = 0,3×NP + 0,7×NT ou NF = 0,3×NP + 0,7×NE

3.2. Alunos com frequência obtida em anos anteriores a 2021/2022

NF = NT ou NF = NE

3.3 Melhoria de Nota

• Os estudantes que tenham obtido aprovação na Unidade Curricular podem melhorar apenas a classificação da componente teórica, devendo para isso inscrever-se em melhoria;
• A nota final de melhoria: se for realizada , em época de recurso, no mesmo ano em que obteve a aprovação, é calculada da mesma maneira que a nota final calculada para a aprovação. Caso contrárioa nota final de melhoria será a nota obtida no exame apenas.

4. Outros

• Caso seja necessário e quando aplicável, o Responsável e/ou o Regente (ou o Docente) da UC pode determinar a realização de uma prova oral. O peso desta componente poderá substituir um dos elementos de avaliação com o respectivo peso;
• Quando a média final dos testes ou nota de exame (qualquer época) for igual ou superior a 17 valores, os(as) estudantes poderão ser chamados(as) a defender a nota através de uma proval oral. Caso não compareçam à solicitação a nota será de 16 valores. Caso tenha lugar a prova de defesa de nota os(as) estudantes poderão manter, subir ou descer a nota;
• Pontualidade: os estudantes deverão estar presentes na sala à hora de começo da aula. Os docentes poderão impedir a entrada dos estudantes que cheguem mais de 5 minutos atrasados;
• Em todas as aulas, os telemóveis devem permanecer desligados e guardados até ao fim da aula;
• A utilização de computadores portáteis e outros aparelhos eletrónicos durante as aulas está sujeita à aprovação dos docentes;
• Os estudantes que cometam fraude numa prova de avaliação estão automaticamente reprovados e perdem a frequência caso já a tenham obtido. Seguindo o regulamento da FCT, a ocorrência será participada à Direcção da FCT;
• Não serão respondidas mensagens electrónicas com perguntas cujos conteúdos das respostas constem nos documentos da página da UC no CLIP.

Conteúdo

1. Electricidade
1.1 Carga Eléctrica
      Transferência de carga e indução de carga
      Quantização e conservação de carga na matéria
      Condutores e Isoladores
      Lei de Coulomb
1.2 Campos eléctricos
      Cargas e forças
      Campo eléctrico
      Linhas do Campo Eléctrico
      Aplicações:
            Campo Elétrico devido a um Dipolo
            Campo Eléctrico Devido a uma Linha com Carga
            Campo Eléctrico Devido a um Disco Carregado
            Dipolo elétrico num campo elétrico
1.3 Lei de Gauss
      Fluxo de um vector através de uma superfície
      Fluxo de um Campo Eléctrico
      A Lei de Gauss
      As Leis de Gauss e de Coulomb
      Aplicações:
            Condutores Isolados
            Distribuições de carga com simetria cilíndrica
            Distribuições de carga com simetria planar
            Distribuições de carga com simetria esférica
1.4 Potencial Eléctrico
      Energia potencial eléctrica
      Potencial eléctrico
      Cálculo do potencial eléctrico a partir do campo eléctrico
      Superfícies Equipotenciais
      Potencial devido a um conjunto de cargas pontuais.
      Potencial devido a uma distribuição contínua de cargas
      Cálculo do campo eléctrico a partir do potencial elétrico
      Potencial de um condutor isolado carregado
      Energia potencial eléctrica de um sistema de cargas
1.5 Condensadores
      O que são e para que servem
      Capacidade eléctrica
      Cálculo da capacidade eléctrica
            Condensador de placas paralelas
            Condensador cilíndrico
      Processos de carga e descarga de um condensador
      Condensadores em série e em paralelo
      Energia armazenada num condensador
      Condensador com um dieléctrico
            Polarização da matéria num campo eléctrico. Dieléctricos polares e apolares
            Permitividade eléctrica
            Dieléctricos e lei de Gauss. O deslocamento eléctrico.
            Dieléctricos e alteração da capacidade de um condensador
1.6 Corrente e resistência
      Movimento de cargas e correntes eléctricas
      Densidade de Corrente
      Resistência e resistividade
      A Lei de Ohm
      Associações de resistências em série e em paralelo
      Circuitos Eléctricos
            Potência em circuitos eléctricos
            Trabalho, energia e força electromotriz
            Potência dissipada numa resistência
            Resistência interna de uma IGNOREe
            Leis de Kirchhoff
            Amperímetros e voltímetros
            Circuito RC

2. Magnetismo
2.1 Campos magnéticos
      A força de Lorentz e o campo magnético
      Movimento de partículas carregadas num campo magnético
      Relação carga/massa do electrão
      O efeito de Hall
      Força magnética exercida num condutor que transporta uma corrente
      Momento de força magnética num anel de corrente.
      Momento dipolar magnético
2.2 Campos magnéticos devidos a correntes
      Cálculo do campo magnético devido a uma corrente
      Forças entre duas correntes paralelas
      A lei de Ampère
      Solenóides e toróides
      Corrente numa bobine como um dipolo magnético

3. Fenómenos electromagéticos
3.1 Indução e indutância
      Fluxo magnético através de um circuito
      Lei da indução de Faraday
      Lei de Lenz
      Indução e transferências de energia
      Campos eléctricos induzidos
      Indutores e indutância
      Auto-indução
      Circuito RL
      Energia armazenada num campo magnético
      Indução mútua
3.2. Circuitos eléctricos de corrente variável no tempo
      Força electromotriz variável no tempo
      Corrente alternada
      Resistência, capacidade e indutância em circuitos de corrente alterna
      Potência em circuitos de corrente alterna
      O transformador
3.3 Magnetismo na matéria
      Magnetes
      Lei de Gauss para o campo magnético
      Eletrões e magnetismo. Resposta magnética dos materiais
            Diamagnetismo
            Paramagnetismo
      Ferromagnetismo
3.4 Equações de Maxwell
      Lei da indução de Maxwell
      As 4 equações de Maxwell

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: