Ementa (Física 3)
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL
60 horas (72 horas-aula).
EMENTA
Lei de Coulomb. O Campo Elétrico e Potencial Eletrostático. Capacitância e Capacitores. Corrente Elétrica. Campo Magnético. A Lei de Ampere. A Lei da Indução. Circuitos. As Equações de Maxwell.
OBJETIVOS
Identificar, entender e utilizar a descrição dos fenômenos naturais através da aplicação de modelos matemáticos, conceitos e grandezas físicas no estudo da física básica do eletromagnetismo.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. Carga elétrica, Campos elétricos e Lei de Gauss
1.1. Carga elétrica
1.2. Processos de eletrização
1.3. Lei de Coulomb
1.4. Campo elétrico: O conceito de campo; Linhas de campo; Campo elétrico devido a uma carga pontual; Campo elétrico devido a um dipolo elétrico; Campo elétrico devido a uma linha de carga; Campo elétrico devido a um disco carregado; Carga puntiforme num campo elétrico; Um dipolo num campo elétrico.
1.5. Lei de Gauss: Fluxo de um campo elétrico; Leis de Gauss e aplicações.
2. Potencial elétrico e capacitância
2.1. Energia potencial elétrica
2.2. Potencial elétrico e superfícies equipotenciais
2.3. Cálculo do potencial a partir do campo
2.4. Cálculo do potencial devido a uma carga pontual, a um grupo de cargas pontuais, a um dipolo elétrico e a uma distribuição contínua de carga.
2.5. Cálculo do campo a partir do potencial
2.6. Potencial de um condutor isolado carregado
2.7. Capacitores e Capacitância
2.8. Cálculo da capacitância
2.9. Associação de capacitores
2.10. Energia armazenada em um campo elétrico
2.11. Dielétricos
3. Corrente, resistência e circuitos
3.1. Corrente elétrica e densidade de corrente
3.2. Resistência e resistividade
3.3. Lei de Ohm
3.4. Energia e potência em circuitos elétricos
3.5. Semicondutores e Supercondutores
3.6. Circuitos: trabalho, energia e força eletromotriz; leis de Kirchhoff, Circuitos de malha única; Circuitos de malhas múltiplas; Circuitos RC.
4. Campos magnéticos
4.1. Campo magnético e vetor campo magnético
4.2. A descoberta do elétron e o efeito Hall
4.3. Movimento circular de uma carga
4.4. Ciclotrons e Sincrotons
4.5. Força magnética sobre um fio transportando corrente
4.6. Torque sobre uma bobina de corrente
4.7. O dipolo magnético
4.8. Campos magnéticos devido a correntes
4.9. Força entre duas correntes paralelas
4.10. A Lei de Ampère
4.11. A Lei de Biot-Savart
4.12. Solenóides e Toróides
4.13. Uma bobina de corrente e suas propriedades de dipolo magnético
5. Indução e indutância
5.1. A lei de Indução de Faraday
5.2. A lei de Lenz
5.2. Campos elétricos induzidos
5.3. Indutores e Indutância
5.4. Autoindução
5.5. Circuitos RL
5.6. Energia Magnética
5.7. Indução Mútua
6. Equações de Maxwell e Corrente Alternada
6.1. A Lei de Gauss para campos magnéticos
6.2. Campos magnéticos induzidos
6.3. Corrente de deslocamento
6.4. Equações de Maxwell
6.5. Materiais magnéticos: diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo
6.6. Oscilações LC
6.7. Oscilações RLC
6.8. Corrente alternada e circuito RLC em série
6.9. Transformadores
