DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Electromagnetismo I - F+EF+mnrF+mnrBF

Ano letivo: 2008-2009
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
1002618116pt


Learning goals
Aprofundamento dos conhecimentos numa área fundamental da Física: o electromagnetismo.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia, organizando um conjunto consistente de informações relativas à área referida.
Capacidade para resolver problemas, incluindo o desenvolvimento de competências matemáticas adequadas a esse fim.
Capacidade para implementar e interpretar experiências simples relacionadas com o conteúdo da disciplina.
Contribuição para um aumento da cultura geral em Física, motivador para o estudo de outras áreas relacionadas com o electromagnetismo e, nomeadamente, para o conhecimento das múltiplas aplicações do electromagnetismo nas sociedades modernas.
Syllabus
1 - Campo electrostático: aplicação da lei de Gauss; relação entre campo eléctrico e potencial eléctrico; equações locais do campo electrostático e condições de fronteira. Equações de Poisson e de Laplace para o potencial eléctrico. Energia armazenada no campo eléctrico.
2 - Meios dieléctricos: campos em meios dieléctricos; classificação dos dieléctricos.
3 - Campo de indução magnética: lei de Ampère. Fluxo magnético e lei de Gauss para o campo magnético; equações locais e condições de fronteira para o campo magnético. Indutância própria e indutância mútua. Energia armazenada no campo magnético. Força de Lorentz e suas aplicações.
4 - Magnetismo em meios materiais: campos em meios magnéticos; comportamento dos diversos materiais magnéticos.
5 - Indução electromagnética: Leis de Faraday e de Lenz. Equações de Maxwell no vazio.
Equações de onda para os campos eléctrico e magnético; unificação do electromagnetismo com a óptica. Teorema de Poynting. Experiência de Hertz.
6 - Circuitos eléctricos: regimes transitórios e regimes estacionários em diversos tipos de circuitos; circuitos oscilatórios; análise de circuitos com fontes de tensão alternada.
Prerequisites
Física Geral I, Física Geral II;
Análise Matemática I, Análise Matemática II.
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Competence in oral and written communication;
. Critical thinking;
. Quality concerns;
. Self-criticism and self-evaluation;
. Competence in organization and planning;
. Competence for working in group;
. Competence to communicate with people who are not experts in the field;
. Adaptability to new situations;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures30
theory-practical classes30
laboratory classes15
total of teaching hours75

Assessment
Laboratory or field work15 %
Mini tests20 %
Exam65 %

Bibliography of reference
Campo Electromagnético, L. Brito, M. Fiolhais e C. Providência, Ed. McGraw-Hill de Portugal, 1999.

Introduction to Electrodynamics, D. J. Griffiths, 3rd ed., Prentice Hall International, Inc., 1999.

Electromagnetic Fields, R. K. Wangsness, 2nd ed., John Wiley & Sons, N.Y., 1979.
Teaching method
Aulas de apresentação dos conceitos fundamentais, com reflexão sobre o modo como esses conceitos foram estabelecidos.

Aulas de discussão /resolução de problemas onde se procure ligar os conceitos abordados a situações práticas, ordens de grandeza, estimativas sobre as grandezas físicas específicas do âmbito do electromagnetismo.

Aulas de laboratório onde se realizarão pequenas experiências que ilustram os conceitos fundamentais do electromagnetismo.

Apoio ao trabalho individual dos estudantes no sentido de estes desenvolverem trabalho de recolha de informação, análise dessa informação e elaboração dos seus próprios apontamentos sobre os temas da disciplina.
Resources used
Equipamento experimental existente nos laboratórios didácticos do Departamento de Física.