Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Carga elétrica. Campo elétrico. Lei de Gauss. Potencial elétrico. Capacitância. Corrente e resistência elétrica. Força eletromotriz e circuitos elétricos. Campos magnéticos. Indução Magnética. Física Moderna.

JUSTIFICATIVA

Disciplina básica obrigatória, que permite ao discente o contato com as leis fundamentais do eletromagnetismo e uma introdução breve à física moderna.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Carga elétrica

• Eletromagnetismo

• Carga elétrica

• Condutores isolantes

• Lei de Coulomb

• Quantização da carga

• Conservação da carga

• Discussão sobre as constantes da física

2. O campo elétrico

• Cargas e forças: uma visualização mais aprofundada

• O campo elétrico

• Linhas de força

• Cálculo do campo: uma Carga pontual

• Cálculo do campo: um Dipolo elétrico

• Campo produzido por um Anel carregado

• Campo produzido por um Disco

• Carga Pontual em campo elétrico

• Campo produzido por um dipolo

• Dipolo num campo elétrico

3. Lei de Gauss

• Nova visão da lei de Coulomb

• Fluxo

• Fluxo do campo elétrico

• Lei de Gauss

• A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb

• Um condutor isolado carregado

• Um teste sensível para a Lei de Coulomb

• Lei de Gauss: Simetria Linear

• Lei de Gauss: Simetria Plana

• Lei de Gauss: Simetria Esférica

4. Potencial elétrico

• Gravidade, eletrostática e energia potencial

• O potencial Elétrico

• Superfícies Equipotenciais

• Cálculo do Potencial a partir do campo

• Cálculo do Potencial uma carga Pontual

• Cálculo do potencial: um Dipolo Elétrico

• Cálculo do potencial: um disco carregado

• Cálculo do campo a partir do Potencial

• Energia potencial elétrica

• Um condutor isolado

5. Capacitância

• Utilização dos capacitores

• Capacitância

• Determinação da capacitância

• Capacitores em série e em paralelo

• Armazenamento de energia num campo elétrico

• Capacitor comum dielétrico

• Dielétricos: descrição atômica

• Os dielétricos e a Lei de Gauss

6. Corrente e resistência

•  Cargas em movimento e corrente elétricas

• Corrente elétrica

•  Densidade de corrente

•  Resistência e resistividade

• Lei de Ohm

• Visão Microscópica da Lei de Ohm

• Energia e potência em circuitos elétricos

• Semicondutores

7) Força eletromotriz e circuitos elétricos

• "Bombeamento" de cargas

• Trabalho, Energia e força eletromotriz

• Determinação da corrente

• Outros circuitos de uma única malha

• Diferenças de potencial

• Circuitos de malhas múltiplas

• Instrumentos de medidas elétricas

• Circuitos RC

8) Campos magnéticos

• Polos magnéticos e linhas de campo magnético

• Força magnética e campo magnético

• Força de Lorentz

• Lei de Biot-Savart

• Lei de Ampère

• Aplicações da lei de Ampère

• A experiência de Ampère

• Dipolos magnéticos

• Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo

9. Indução Magnética

• Lei de Faraday

• Papel da variação do fluxo magnético

• Campo Elétrico Induzido

• Geradores e motores elétricos

• Indutor e indutância

• Energia em indutores e campos magnéticos

10. Física Moderna

METODOLOGIA

Aulas presencias tradicionais usando quadro e giz e uso de material suplementar na plataforma MS Teams para cobrir a carga horária necessária para disciplina.

AVALIAÇÃO

A avaliação será feita por duas provas escritas valendo 35 pontos cada e 5 testes rápidos aplicados durante a aula valendo 6 pontos cada. Haverá uma prova substitutiva final valendo 35 pontos a qual substituirá a nota da prova escolhida pelo aluno, sendo avaliado o conteúdo da respectiva prova. O aluno poderá escolher apenas uma das duas provas para refazer. As provas serão nas datas: P1: 21/11/22, P2: 30/01/23 e Sub. 06/02/23. A forma de avaliação, assim como as datas das provas poderão ser alteradas nas duas primeiras aulas em comum acordo com os estudantes.

BIBLIOGRAFIA

Básica

• HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Vol. 3.

• SEARS, F.; ZEMANSKY, M. W. Física: Eletromagnetismo. Addison Wesley, 2009. Vol.3.

• TIPLER, P. A. ; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros: Eletricidade e Magnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Vol. 2.

• ALONSO, M. e FINN, E. J. Física, um Curso Universitário: campos e ondas. São Paulo: Edgard Blücher, 2004. Vol. 2.

Complementar

Para enriquecimento dos estudos. No mínimo 5 títulos.

• CHAVES, A. S. Física Básica: Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 280 p.

• SERWAY, R. A. ;JEWETT, J. W. Princípios de Física: Eletromagnetismo: Thomson, 2004. Vol. 3.

• FEYNMAN, R. P., LEIGHTON, R. B. e SANDS, M. Lições de Física de Feynman: Eletromagnetismo e Matéria. Porto Alegre: Bookman, 2008. Vol. 2

• NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica: Eletromagnetismo. São Paulo: Edgard Blücher, 2003. Vol. 3.

• LUIZ, A. M. Física: Eletromagnetismo, Teoria e Problemas. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2009. Vol. 3

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Professor(a) do Magistério Superior, em 08/09/2022, às 13:42, 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 3902882 e o código CRC C0A7810C.

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