Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

1) Carga elétrica; 2) O campo elétrico; 3) Lei de Gauss; 4) Potencial elétrico; 5) Capacitância; 6) Corrente e resistência; 7) Força eletromotriz e circuitos elétricos; 8) Campos magnéticos; 9) Indução eletromagnética; 10) Oscilações eletromagnéticas e corrente alternada; 11) Equações de Maxwell.

JUSTIFICATIVA

Disciplina fundamental para que os alunos adquiram os conhecimentos básicos da teoria eletromagnética, teoria esta que constitui um dos pilares física e de fundamental importância na formação de um Físico.

OBJETIVO

PROGRAMA

1) Carga elétrica

1.1 – Eletromagnetismo

1.2 – Carga elétrica

1.3 – Condutores isolantes

1.4 – Lei de Coulomb

1.5 – Quantização da carga

1.6 – Conservação da carga

1.7 – Discussão sobre as constantes da física

2) O campo elétrico

2.1 – Cargas e forças: uma visualização mais aprofundada

2.2 – O campo elétrico

2.3 – Linhas de força

2.4 – Cálculo do campo: uma Carga pontual

2.5 – Cálculo do campo: um Dipolo elétrico

2.6 – Campo produzido por um Anel carregado

2.7 – Campo produzido por um Disco

2.8 – Carga Pontual em campo elétrico

2.9 – Campo produzido por um dipolo

2.10 – Dipolo num campo elétrico

3) Lei de Gauss

3.1 – Nova visão da Lei de Coulomb

3.2 – O que nos informa a Lei de Gauss

3.3 – Fluxo

3.4 – Fluxo do campo elétrico

3.5 – Lei de Gauss

3.6 – A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb

3.7 – Um condutor isolado carregado

3.8 – Um teste sensível para a Lei de Coulomb

3.9 – Lei de Gauss: Simetria Linear

3.10 – Lei de Gauss: Simetria Plana

3.11 – Lei de Gauss: Simetria Esférica

4) Potencial elétrico

4.1 – Gravidade, Eletrostática e Energia Potencial

4.2 – O potencial Elétrico

4.3 – Superfícies Equipotenciais

4.4 – Cálculo do Potencial a partir do campo

4.5 – Cálculo do Potencial uma carga Pontual

4.6 – Cálculo do potencial: um Dipolo Elétrico

4.7 – Cálculo do potencial: um disco carregado

4.8 – Cálculo do campo a partir do Potencial

4.9 – Energia potencial elétrica

4.10 – Um condutor isolado

4.11 – O gerador eletrostático

5) Capacitância

5.1 – Utilização dos capacitores

5.2 – Capacitância

5.3 – Determinação da capacitância

5.4 – Capacitores em série e em paralelo

5.5 – Armazenamento de energia num campo elétrico

5.6 – Capacitor comum dielétrico

5.7 – Dielétricos: descrição atômica

5.8 – Os dielétricos e a Lei de Gauss

6) Corrente e resistência

6.1 – Cargas em movimento e corrente elétricas

6.2 – Corrente elétrica

6.3 – Densidade de corrente

6.4 – Resistência e resistividade

6.5 – Lei de Ohm

6.6 – Visão Microscópica da Lei de Ohm

6.7 – Energia e potência em circuitos elétricos

6.8 – Semicondutores

6.9 – Supercondutores (Optativo)

7) Força eletromotriz e circuitos elétricos

7.1 – "Bombeamento" de cargas

7.2 – Trabalho, Energia e força eletromotriz

7.3 – Determinação da corrente

7.4 – Outros circuitos de uma única malha

7.5 – Diferenças de potencial

7.6 – Circuitos de malhas múltiplas

7.7 – Instrumentos de medidas elétricas

7.8 – Circuitos RC

8) Campos magnéticos

8.1 – Pólos magnéticos e linhas de campo magnético

8.2 – Força magnética e campo magnético

8.3 – Ciclotrons

8.4 – Força de Lorentz

8.5 – Lei de Biot-Savart

8.6 – Lei de Ampère

8.7 – Aplicações da lei de Ampère

8.8 – A experiência de Ampère

8.9 – Dipólos magnéticos

8.10 – Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo

9) Indução eletromagnética

9.1 – Lei de Faraday

9.2 – Papel de variação do fluxo magnético

9.3 – Campo elétrico induzido

9.4 – Geradores e motores elétricos

9.5 – Indutores e indutância

9.6 – Energia em indutores e campos magnéticos

10) Equações de Maxwell

10.1 – Corrente de deslocamento

10.2 – Equações de Maxwell na forma integral

10.3 - Operador diferencial e as equações de Maxwell na forma diferencial (optativo)

METODOLOGIA

As aulas síncronas serão ministradas pela plataforma microsoft teams e a plataforma google meets. Para ter acesso a sala online na plataforma MS teams, os alunos devem previamente cadastrar uma conta na microsoft via email institucional da UFU (veja https://www.wiki.ufu.br/index.php/Acesso_ao_Office_Education_365:_Estudante_e_Professor para maiores detalhes).  Serão 18 aulas síncronas, correspondendo a 36 horas. As aula síncronas ocorrerão as segundas-feiras  e  algumas terças-ferias [conforme horário definido pela coordenação].  

Serão destinados  24 horas para as aulas assíncronas. Todas terças-feiras (exceto quando tiver aula síncrona), as 10:40 Horas,  serão  disponibilizadas no youtube do professor  aulas semanais pré-gravadas (atividades assíncronas). Os vídeos com estas aulas ficarão disponíveis por sete dias. Além de assistir as aulas pré-gravadas, os alunos deverão entregar tarefas (resolver lista de exercícios).

Será reservado aos alunos atendimento via video conferência (google meet) para tirar dúvidas adicionais. O dia e horário deste atendimento será acordado entre o professor e os alunos. 

Notas de aulas do conteúdo das aulas ficarão disponíveis  na plataforma microsoft teams. Informações referente ao curso também estarão disponibilizadas no site http://www.jcxavier.prof.ufu.br/

AVALIAÇÃO

A avaliação será composta por: (a) três provas, P1, P2 e P3, valendo 20, 20 e 25 pontos, respectivamente; (b) participação nas aulas síncronas valendo 25 pontos (os alunos deverão durante a aula resolver e entregar problemas simples); (c)  e  entrega de lista de exercícios valendo 10 pontos. As provas/tarefas deverão ser digitalizadas no formato pdf e inseridas na plataforma microsoft teams. 

As datas das provas serão definidas em comum acordo entre o professor e os alunos. Abaixo segue  o conteúdo associado a cada prova  

P1:  Força Elétrica,  Lei de Coulomb, Campo Elétrico, Lei de Guass, e Potencial Elétrico.  
P2:  Capacitores, Corrente e Resistência Elétrica, Circuitos Elétricos.
P3:  Campo Magnético, Força Magnética,  Lei de Ampère, Lei de Faraday, Lei de Lenz, Indução Magnética. As equações de Maxwell.

BIBLIOGRAFIA

Notas de aulas do conteúdo das aulas ficarão disponíveis na plataforma MS teams.

Básica

ALONSO, M.; FINN, E. J. Física: um curso universitário. São Paulo: Edgard Blücher, 2005. v.2.

CHAVES, A. S. Física Básica: eletromagnetismo. Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, 2007.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009. v.3.

Complementar

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

LUIZ, A. M. Termodinâmica: teoria & problemas. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2007.

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica. São Paulo: Edgard Blücher, 2014. v.3

SERWAY, R. A.; JEWETT, J. W. Princípios de Física: Eletromagnetismo. São Paulo: Centage Learning, 2004. v.3.

YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears e Zemansky: física: eletromagnetismo. São Paulo: Addison-Wesley, 2009. v3.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por José Candido Xavier, Professor(a) do Magistério Superior, em 23/06/2021, às 08:45, 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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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2854999 e o código CRC 5D0D01AD.

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