SEI/UFU - 4737326 - Plano de Ensino

Multímetro. Osciloscópio e Gerador de Funções. Circuitos elétricos. Contato e indução. Campo elétrico. Indução eletrostática. Potencial elétrico. Capacitores e dielétricos. Campo magnético. Lei de Ohm. Ponte de Wheastone. Força eletromotriz e resistência interna de uma fonte. Resistor não ôhmico. Campos produzidos por correntes. Interações eletromagnéticas. Lei de Faraday. Indutância.

A disciplina de Física Básica: Eletromagnetismo, e em particular a física experimental, é fundamental e essencial para os alunos dos cursos de engenharias, uma vez que fornecem os requisitos e as ferramentas necessárias para as disciplinas do ciclo profissional. Por outro lado, a física e a engenharia estão intimamente relacionadas com aplicações de vários princípios físicos em diversas áreas.

1. Multímetro: Multímetro como ohmímetro – Multímetro com amperímetro

2. Uso do osciloscópio e gerador de função: Familiarização na operação com o osciloscópio e gerador para medidas de parâmetros elétricos

3. Potencial elétrico e campo elétrico: Superfícies equipotenciais e campo elétrico de várias distribuições de cargas

4. Capacitores e dielétricos: Medidas de capacitância de materiais diversos para determinação da constante dielétrica

5. Carga e descarga de Capacitores: Descarga de um capacitor e curva característica

6. Lei de Ohm e resistividade: Verificação da lei de Ohm; corrente elétrica em um resistor

7. Circuitos elétricos: Medidas de resistências, correntes e tensão nos elementos do circuito

8. Balança magnética - Lei de Ampère e força de Lorentz: Verificação da força de Lorentz aplicada em cargas transportada em um seguimento de fio

9. Campo magnético gerado por bobinas em seu eixo de simetria: Estudo do comportamento do campo magnético gerado por espiras em seus eixos de simetria. Estudar e verificar da lei de Biot-Savart. Mapear o campo magnético gerado por bobinas de Helmholtz em seu eixo de simetria

10. Medida do campo magnético da terra: Determinação do valor da componente horizontal do campo magnético local

11. Momento de dipolo magnético e torque magnético: Estudar o comportamento do momento de dipolo magnético em campos uniformes

12. Transformadores: Determinar o número de espiras nos enrolamentos utilizados no transformador

Serão utilizadas aulas práticas experimentais expositivas de forma presencial, nos horários estipulados conforme grade horária das disciplinas ofertadas para 2023/1 (Segundas-feiras das 14:50 às 16:40h). Nas aulas serão apresentados os conteúdos teóricos básicos de cada experimento, bem como a realização do experimento com coleta de dados para confecção dos relatórios por parte dos alunos, destinando 36 horas (18 semanas). O aluno usará instrumentos de medição e componentes elétricos para a verificação e comprovação de fenômenos relacionados ao eletromagnetismo, familiarizando-se com as experiências relacionadas com cada experimento. Os alunos devem estudar os roteiros previamente, realizar o experimento proposto, fazer as análises necessárias e discutir os resultados em grupo de no máximo seis estudantes. Como complemento, será disponibilizado em plataforma online (Google Classroom) material didático de estudo relacionado com experiências relacionadas a alguns experimentos. O link para acesso à plataforma online é: https://classroom.google.com/c/MzYxODk4ODY1OTY3?cjc=cwf55rr

CRONOGRAMA DE ATIVIDADES

Semana	Módulo	Atividades Previstas	Carga Horária
1	Apresentação do Curso	Introdução ao Curso. Apresentação da ementa, regras e critérios de avaliação	2h
2		Revisão de análise Experimental (Erros, gráficos, linearização e MMQ) ou atividade proposta pelo docente	2h
3		Confecção de tabelas e gráficos. Guia para relatórios e/ou atividade proposta pelo docente	2h
4	Experimento 1	Experimento 1 - O uso do multímetro	2h
5	Experimento 2	Experimento 2 - Potencial elétrico e campo elétrico	2h
6	Experimentos 3 e 4	Trabalho Discente Efetivo: Entrega e discussão de material didático sobre o conteúdo dos experimentos e/ou atividade proposta pelo docente. Reposição das aulas de quinta-feira	2h
7	Experimentos 3 e 4	Experimento 3 - Resistividade e Lei de Ohm Experimento 4 – Capacitor variável e Dielétricos	2h
8		V Simpósio de Pós-graduação em Qualidade Ambiental e VI Simpósio da Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária - Trabalho Discente Efetivo: Entrega e discussão de material didático sobre o conteúdo dos experimentos e/ou atividade proposta pelo docente	2h
9	Prova 1	Avaliação - 1ª Prova	2h
10	Experimento 5	Experimento 5 - Uso do osciloscópio e gerador de funções	2h
11		Atividade didática proposta pelo docente - Discussão e entrega de material didático sobre o conteúdo dos experimentos	2h
12	Experimento 6	Experimento 6 - Carga e descarga de capacitores	2h
13	Experimento 7	Experimento 7 - Balança magnética - Força de Lorentz e Lei de Ampère	2h
14	Experimento 8	Experimento 8 - Campo Magnético gerado por bobinas em seu eixo de simetria	2h
15	Experimento 9	Experimento 9 - Campo magnético da terra	2h
16	Prova 2	Avaliação - 2ª Prova	2h
17	Revisão de Conteúdo	Revisão dos relatórios - Encontro tira-dúvidas	2h
18		Avaliação de recuperação	2h

A avaliação consistirá na entrega de relatórios relativos aos experimentos feitos em grupo valendo 30 pontos e duas provas aplicadas em duas etapas (Prova 1 e Prova 2). Cada prova terá valor de 35 pontos e consistirá em três questões contendo conteúdo teórico prático dos experimentos realizados. A depender do número de alunos, as provas poderão ser substituídas por vídeos didáticos preparados pelos alunos, realizadas em pequenos grupos, abordando o desenvolvimento de um dos experimentos realizados pelo professor durante o curso, os componentes didáticos, bem como os conceitos usados. O conteúdo da primeira prova abordará um dos experimentos de 1 ao 4, a segunda prova abordará um dos experimentos de 5 ao 10. As datas das provas serão conforme apresentadas a seguir:

Não serão aplicadas provas substitutivas na disciplina. As atividades avaliativas (relatórios), também poderão ser enviadas pelos discentes para o e-mail do professor (jsantosguerra@gmail.com), respeitando os prazos previamente estipulados. A assiduidade dos discentes será controlada mediante o desempenho da participação ativa em sala de aula, durante os experimentos, bem como dos relatórios realizados.

A avaliação de recuperação consistirá na realização de uma prova para cada grupo de experimentos realizados, envolvendo os conceitos teóricos e experimentais relacionados ao relatório de cada experimento. Prova 1: experimentos entre o 1 e 4; Prova 2: experimentos entre o 5 e 10. Cada prova de recuperação terá valor de 35 pontos, somando 70 pontos no total das duas provas.

A assiduidade dos discentes será controlada mediante o desempenho da participação ativa e testes realizados em sala de aula.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física. São Paulo: LTC, 2009. v. 3.

HELENE, O. A. M.; VANIN, V. R. Tratamento estatístico de dados em física experimental. São Paulo: Edgar Blucher, 1991.

TAYLOR, J. R. Introdução à análise de erros: o estudo de incertezas em medições físicas. Porto Alegre: Bookman, 2012.

CAPUANO, F. G.; MARINO, M. A. M. Laboratório de eletricidade e eletrônica. São Paulo: Érica, 2007.

FEYNMAN, R. P.; LEIGHTON, R. B.; SANDS, M. Lições de física. Porto Alegre: Artmed, 2008. v. 2.

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. Rio de Janeiro: Edgard Blücher, 2014. v. 3.

SERWAY, R. A.; JEWETT Jr., J. W. Princípios de Física. Cengage Learning, 2004. v. 3.

Componente Curricular:	Laboratório de Física Básica: Eletromagnetismo
Unidade Ofertante:	Instituto de Física
Código:	INFIS39531		Período/Série:		3º Período		Turma:	A
Carga Horária:						Natureza:
Teórica:		Prática:	30	Total:	30	Obrigatória:	( X )	Optativa:	( )
Professor(A):	José de los Santos Guerra					Ano/Semestre:		2023/1
Observações:	É necessário ter finalizado o curso de Laboratório de Física Básica: Mecânica como pré-requisito. O Plano de Ensino é elaborado de acordo com a Resolução CONGRAD Nº 46/2022.