Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Carga e matéria. Campo elétrico. Lei de Gauss. Potencial elétrico. Capacitores e dielétricos. Corrente e resistência elétrica. Força eletromotriz e circuitos elétricos. Campo magnético. Forças magnéticas. Lei de Ampère e Lei de Biot-Savart. Lei de Faraday e Lei de Lenz. Indutância. Oscilações Eletromagnéticas.

JUSTIFICATIVA

Nesta disciplina, os conteúdos deverão ser desenvolvidos de forma a permitir uma ampliação dos conhecimentos pré-existentes e o desenvolvimento teórico adequado sobre os conceitos fundamentais sobre eletrostática, eletrodinâmica e eletromagnetismo, levando a uma atuação crítica sobre os assuntos. Pretende-se, ainda, um melhor desenvolvimento da capacidade de observação, do raciocínio abstrato, da imaginação, do dinamismo e seriedade, do pensamento lógico e objetivo e da habilidade numérica.

OBJETIVO

PROGRAMA

5.1. CARGA E MATÉRIA

5.1.1 Carga elétrica.

5.1.2 Condutores e isolantes.

5.1.3 A Lei de Coulomb.

5.1.4 Princípio da superposição.

5.1.5 A carga elétrica elementar e a quantização da carga.

5.2 CAMPO ELÉTRICO E LEI DE GAUSS

5.2.1 Cálculo do campo elétrico.

5.2.2 Linhas de força.

5.2.3 Fluxo de campo elétrico.

5.2.4 A Lei de Gauss e aplicações.

5.3 POTENCIAL ELÉTRICO

5.3.1 O Potencial eletrostático.

5.3.2 Exemplos de cálculo do potencial.

5.3.3 Dipolos elétricos.

5.3.4 Potencial de condutores.

5.4 CAPACITORES E DIELÉTRICOS

5.4.1 Capacitores: plano, cilíndrico, esférico.

5.4.2 Associações de capacitores.

5.4.3 Energia eletrostática armazenada.

5.4.4 Dielétricos e a Lei de Gauss.

5.5 CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA

5.5.1 Intensidade e densidade de corrente.

5.5.2 Conservação da carga e equação da continuidade.

5.5.3 A Lei de Ohm e condutividade.

5.5.4 O Efeito Joule.

5.5.5 Força eletromotriz.

5.6 CAMPO MAGNÉTICO E FORÇAS MAGNÉTICAS

5.6.1 Definição de B (indução magnética).

5.6.2 Força magnética sobre uma corrente.

5.6.3 Energia do campo magnético.

5.7 LEI DE AMPÈRE E LEI DE BIOT-SAVART

5.7.1 A Lei de Biot-Savart.

5.7.2 O potencial escalar magnético.

5.7.3 A Lei de Ampère.

5.7.4 Forças magnéticas entre correntes.

5.8 LEI DE FARADAY E LEI DE LENZ

5.8.1 A Lei da Indução de Faraday.

5.8.2 A Lei de Lenz.

5.8.3 Geradores e motores.

5.8.4 Indutância mútua e autoindutância.

5.9 CIRCUITOS ELÉTRICOS

5.9.1 Elementos de circuito.

5.9.2 As leis de Kirchhoff.

5.9.3 Transientes em circuitos RC e RL.

5.10. OSCILAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS

5.10.1 Oscilações livres num circuito LC.

5.10.2 Oscilações amortecidas num circuito RLC.

METODOLOGIA

1. Aulas expositivas e interativas. 2. Aulas práticas com resolução de problemas, tendo por objetivo fixar os conceitos fundamentais. 3. Proposição de listas de exercícios com objetivo de estimular os alunos a aplicarem os conceitos estudados. 4. Estudo, pelos alunos, de tarefas propostas pelo professor. Material de apoio a ser utilizado: o professor disponibilizará notas de aula e artigos aos discentes. Tais materiais servirão de apoio aos estudos. O atendimento ao estudante ocorrerá em horários previamente combinados com os discentes.

AVALIAÇÃO

As atividades avaliativas consistirão na aplicação de 3 (três) provas presenciais (cujas notas serão denotadas por P1, P2 e P3) cobrindo todo o conteúdo da disciplina, em atendimento ao Art. 163 da Resolução nº 15/2011 do Conselho de Graduação da UFU. As datas das provas serão previamente agendadas, em concordância com os estudantes. Cada uma destas provas receberá uma pontuação entre 0 (zero) e 100 (cem). A média final (MF) será a média aritmética das pontuações das três provas: MF = (P1 + P2 + P3) / 3. Para o aluno ser aprovado, sua média final MF deverá ser maior ou igual a 60 (sessenta) pontos e sua frequência deverá ser de, no mínimo, 75% das aulas. Para aqueles estudantes que não conseguiram obter MF ≥ 60 e que possuam frequência de, no mínimo, 75% das aulas será aplicada uma prova substitutiva de recuperação de aprendizagem, cuja nota será denotada por R. A prova substitutiva será total, ou seja, cobrirá toda a matéria correspondente ao curso, e sua realização pelos estudantes será opcional. Neste caso, para que o aluno seja aprovado, a média aritmética das 3 (três) melhores notas, dentre P1, P2, P3 e R, denotada por MS, deverá ser maior ou igual a 60 pontos. Caso MS ≥ 60, o aluno será aprovado com média final igual a 60 (sessenta) pontos. Caso MS < 60, o aluno será reprovado, com média final igual a MS.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1) NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica, volume 3. 1ª Ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1999.

2) RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; KRANE, K. S. Física 3, 5ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

3) TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros, volume 2. 5ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Complementar

1) HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física, volume 3. 8ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

2) FINN, E. J.; ALONSO, M. Física, um curso universitário, volume 2. São Paulo: Edgard Blücher, 2004.

3) SERWAY, R. A.; JEWETT, J. W. Princípios de Física, volume 3. 3ª Ed. São Paulo: Thomson, 2004.

4) CHAVES, A. S. Física 2 – Eletromagnetismo, Ed. Reichmann e Affonso, 2001.

5) SEARS, F.; ZEMANSKY, M. W. Física III, 12ª Ed. Pearson, 2013.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Barroso Panatieri, Coordenador(a), em 22/03/2024, às 14:16, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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