Eletricidade e Magnetismo Apresentação Otoniel da Cunha Mendes Engenharias otoniel.mendes@fucapi.br
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Plano de Ensino Curso
Engenharia de Produção
Disciplina
Eletricidade e Magnetismo
Créditos
Teórico
Prático
Total
4
0
4
Professor (a) Semestre
Código
--
Carga Horária
Pré-requisito
72 h
Física I
Otoniel da Cunha Mendes 2012/01
Turma
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Data
02/02/2012
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Ementa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Introdução à Analise Vetorial. Introdução Histórica ao Eletromagnetismo Clássico. Carga Elétrica. Campo Elétrico. Lei de Gauss Potencial Elétrico Capacitores. Corrente e Resistência. Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos. Forças e Campo Magnético. Indução Eletromagnética.
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Metodologia Aulas Expositivas As aulas expositivas serão com o uso do quadro e recursos audiovisuais. Neste processo de desenvolvimento e solução de problemas, é imprescindível para o entendimento do aluno, então serão resolvidos vários exercícios em sala. Serão realizadas, sempre que possível, simulações de eventos físicos e a experimentação de conceitos e modelos. Durante as aulas, o alunos terão total liberdade para fazer perguntas e levantar questões pertinentes aos conteúdos programáticos, ou correlatos, a serem abordados em cada aula, conforme o cronograma de atividades acima.
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Metodologia Aulas Laboratório Para um bom andamento do curso, os estudantes deverão ser divididos em grupos de trabalho, de modo que cada grupo tenha no mínimo 4 e no máximo 5 componentes, com o objetivo de desenvolver a capacidade de trabalhar em grupo, compartilhando dúvidas, conhecimentos e responsabilidades. Em cada aula os grupos devem executar experiências orientadas pelo professor numa aula expositiva e por roteiros experimentais disponibilizados na sala de aula.
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Avaliação O período será dividido em dois Bimestres: 1. ª Bimestre:
Avaliação
1ª Avaliação [10 pts]: Prova Escrita 2ª Avaliação [10 pts]: Prova Escrita 3ª Avaliação [10 pts]: Média aritmética dos relatórios de práticas experimentais.
2. ª Bimestre: 4ª Avaliação [10 pts]: Prova Escrita 5ª Avaliação [10 pts]: Prova Escrita 6ª Avaliação [10 pts]: Média aritmética dos relatórios de práticas experimentais.
onde, MB = média bimestral, MR= média aritmética das avaliações parciais, MP = Média das provas escritas. 6
Ferramentas Básicas 1.- VETORES E SUAS APLICAÇÕES: 1.1. Vetores; Soma e Subtração Vetorial; 1.2. Componentes de Vetores; 1.3. Vetores Unitários; 1.4. Produtos de Vetores(Produto Escalar e Produto Vetorial). 2.- Análise Vetorial 2.1. Gradiente 2.2. Fluxo 2.3. Divergente 2.4. Teorema da Divergência (Gauss) 2.5. Integral de Linha 2.6. Rotacional 2.7. Teorema de Stokes 2.8. Coordenadas Cilíndrica 2.9. Coordenadas Esféricas 7
1.0 Avaliação Parcial 3. CARGA ELÉTRICA 3.1. Eletromagnetismo 3.2. Carga elétrica 3.3. Condutores isolantes 3.4. Lei de Coulomb 3.5. Quantização da carga 3.6. Conservação da carga
4. O CAMPO ELÉTRICO 4.1. Cargas e forças: uma visualização mais aprofundada 4.2. O campo elétrico 4.3. Linhas de força 4.4. Cálculo do campo: uma Carga pontual 4.5. Calculo do campo: um Dipolo elétrico 4.6. Campo produzido por um Anel carregado 4.7. Campo produzido por um Disco 4.8. Carga Pontual em campo elétrico 4.9. Um Dipolo num campo elétrico 8
2.0 Avaliação Parcial 6. POTENCIAL ELÉTRICO 5. LEI DE GAUSS 6.1. Gravidade, Eletrostática e Energia 5.1. Nova visão da Lei de Coulomb Potencial 5.2. O que nos informa a Lei de Gauss 6.2. O potencial Elétrico 5.3. Fluxo 6.3. Superfícies Equipotenciais 5.4. Fluxo do campo elétrico 6.4. Cálculo do Potencial a partir do campo 5.5. Lei de Gauss 6.5. Cálculo do Potencial uma carga Pontual 5.6. A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb 6.6. Cálculo do potencial: um Dipolo Elétrico 5.7. Um condutor isolado carregado 5.8. Um teste sensível para a Lei de Coulomb 6.7. Cálculo do potencial: um disco carregado 6.8. Cálculo do campo a partir do Potencial 5.9 Lei de Gauss: Simetria Linear 6.9. Energia potencial elétrica 5.10. Lei de Gauss: Simetria Plana 5.11. Lei de Gauss: Simetria Esférica 7. CAPACITÂNCIA 7.1. Utilização dos capacitores 7.2. Capacitância 7.3. Determinação da capacitância 7.4. Capacitores em série e em paralelo 7.5. Armazenamento de energia num campo elétrico 9 7.6. Capacitor comum dielétrico
4.0 Avaliação Parcial 8. CORRENTE E RESISTÊNCIA 8.1. Cargas em movimento e corrente elétricas 8.2. Corrente elétrica 8.3. Densidade de corrente 8.4. Resistência e resistividade 8.5. Lei de Ohm 8.6. Visão Microscópica da Lei de Ohm 8.7. Energia e potência em circuitos elétricos 8.8. Semicondutores 9.- FORÇA ELETROMOTRIZ E CIRCUITOS ELÉTRICOS 9.1. "Bombeamento" de cargas 9.2 Trabalho, Energia e força eletromotriz 9.3. Determinação da corrente 9.4. Outros circuitos de uma única malha 9.5. Diferenças de potencial 9.6. Circuitos de malhas múltiplas 9.7. Intstrumentos de medidas elétricas
9.8. Circuitos RC
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5.0 Avaliação Parcial 10.- CAMPO MAGNÉTICO E FORÇA MAGNÉTICA 10.1. Magnetismo 10.2. Campo magnético 10.3. Linhas de campo magnético e fluxo magnético 10.4. Partículas carregadas em campos magnéticos 10.5. Força magnética 10.6. Efeito Hall 11.- FONTES DE CAMPO MAGNÉTICO 11.1. Carga em movimento 11.2. Condutor retilíneo 11.3. Espira circular 11.4. Lei de Ampère 12.- INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 12.1. Lei de Faraday 12.2. Lei de Lenz 12.3. Campo elétrico induzido 11
Relatórios A média dos relatórios será a
• Não será incluído nenhum integrante na equipe que não tenha participado do experimento. • Todos relatórios serão baseados em seus experimentos. • Não será aceito relatório sem a ficha experimental. 12
Bibliografia Bibliografia Básica
SERWAY, Raymond A. Princípios de física, V.3: eletromagnetismo. 3. ed. São Paulo: Pioneira Thomson, 2004. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert ; WALKER, Jearl . Fundamentos de física, V.3: eletromagnetismo. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. JR, William H. Hayt; BUCK, John A. . Eletromagnetismo. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
Bibliografia Complementar
TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene . Física para cientistas e engenheiros, V.2.: eletricidade e magnetismo, ótica. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. BISCUOLA, Gualter José ; DOCA, Ricardo Helou ; VILLAS BÔAS, Newton . Tópicos de Física 3: eletricidade. 17. ed. São Paulo: Saraiva, 2007. SADIKU, Matthew N.O. Elementos de eletromagnetismo. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2004. REITZ, John R; MILFORD, Frederick J. . Fundamentos da teoria eletromagnética. Rio de Janeiro: Campus, 1992.
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