Programa de Disciplina: Eletricidade e Magnetismo

1 PRÓREITORIA DE GRADUAÇÃO PROGRAMA DE DISCIPLINA Centro Centro Educação Ciências Exatas e Naturais CECEN Curso Engenharia Civil Departamento FísicaDFISCECEN Disciplina ELETRICIDADE E MAGNETISMO Código NCUE090 Carga Horária 60h Créditos 04 Prérequisito NCUE088 Professora Matricula Titulação Semestre LetivoAno Horário 1 Ementa Carga Elétrica Lei de Coulomb Campo Elétrico Lei de Gauss Potencial Elétrico Capacitância Corrente Elétrica Resistência Elétrica Circuitos Resistivos Circuitos RC Força Magnética Campo Magnético Lei de BiotSavart Lei de Ampère Lei de FaradayLenz Indutância Circuitos RL Corrente Alternada Impedância Circuitos RLC Lei de Gauss para o Magnetismo Equações de Maxwell Magnetismo e Elétrons Diamagnetismo Paramagnetismo Ferromagnetismo 2 Objetivo Geral Apresentar e discutir os conceitos princípios e propriedades fundamentais que regem a eletricidade e magnetismo à luz da teoria de Maxwell por meio da descrição de fenômenos naturais e suas aplicações tecnológicas 3 Objetivos Específicos Aprender os conceitos definições princípios e propriedades fundamentais que regem a eletricidade e o magnetismo Compreender os fenômenos físicos vinculados à eletricidade e o magnetismo Transmitir uma visão científica moderna relacionada à eletricidade eletrostática e eletrodinâmica e ao magnetismo campos magnéticos estáticos e dinâmicos que ocorrem na natureza Familiarizar o estudante com os métodos teóricos utilizados para investigar os fenômenos elétricos e magnéticos 2 4 Conteúdo Programático CH Unidade Temática 1 Carga e Matéria O Campo Elétrico Cargas Elétricas Condutores e Isolantes Lei de Coulomb Carga Quantizada Carga Conservada Campo Elétrico Linhas de Campo Elétrico Campo Elétrico produzido por uma Carga Pontual Campo Elétrico produzido por um Dipolo Elétrico Campo Elétrico produzido por uma linha de Cargas Campo Elétrico produzido por um Disco Carregado Uma Carga Pontual em um Campo Elétrico Um Dipolo em um Campo Elétrico 10h Unidade Temática 2 A Lei de Gauss Potencial Elétrico Fluxo Fluxo de um Campo Elétrico Lei de Gauss Lei de Gauss e Lei de Coulomb Um Condutor Carregado Aplicando a Lei de Gauss Simetria Cilíndrica Aplicando a Lei de Gauss Simetria Planar Aplicando a Lei de Gauss Simetria Esférica Energia Potencial Elétrica Potencial Elétrico Superfícies Equipotenciais Cálculo do Potencial a partir do Campo Elétrico Potencial produzido por uma Carga Pontual Potencial produzido por um Grupo de Cargas Pontuais Potencial produzido por um Dipolo Elétrico Potencial produzido por uma Distribuição Contínua de Cargas Cálculo do Campo Elétrico a partir do Potencial Energia Potencial Elétrica de um Sistema de Cargas Pontuais Potencial de um Condutor Carregado 10h Unidade Temática 3 Capacitores e Dielétricos Correntes e Resistência Elétrica Capacitância Cálculo da Capacitância Capacitores em paralelo e em série Energia armazenada no Campo Elétrico Capacitor com um Dielétrico 10h 3 Dielétricos Uma visão atômica Dielétricos e a Lei de Gauss Corrente Elétrica Densidade de Corrente Resistência e Resistividade Lei de Ohm Uma visão microscópica da Lei de Ohm Potência em Circuitos Elétricos Semicondutores e Supercondutores Unidade Temática 4 Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos Bombeamento de Cargas Elétricas Trabalho Energia e Força Eletromotriz Cálculo da Corrente em um Circuito de uma Malha Outros Circuitos de uma Malha Diferença de Potencial entre Dois Pontos Circuitos com mais de uma Malha O Amperímetro e o Voltímetro Circuitos RC 10h Unidade Temática 5 Campo Magnético e Forças Magnéticas A Lei de Ampère Definição de Campo Magnético Campos Cruzados A descoberta do Elétron Campos Cruzados Efeito Hall Uma Partícula Carregada em Movimento Circular Cíclotrons e Síncrotons Força Magnética em um Fio Percorrido por Corrente Elétrica Torque em uma Espira Percorrida por Corrente Elétrica Momento Magnético Polar Cálculo do Campo Magnético produzido por Corrente Forças entre Duas Correntes Paralelas Lei de Ampère Solenóides e Toróides Uma Bobina Percorrida por Corrente como um Dipolo Magnético 10h Unidade Temática 6 A Lei de Faraday Indutância Propriedades Magnéticas da Matéria Equações de Maxwell A Lei de Indução de Faraday A Lei de Lenz Indução e Transferência de Energia Campos Elétricos Induzidos Indutores e Indutância AutoIndução Circuitos RL 10h 4 Energia Armazenada em um Campo Magnético Densidade de Energia de um Campo Magnético Indução Mútua Oscilações Eletromagnéticas e Corrente Alternada Equações de Maxwell Magnetismo da Matéria Carga Horária Total 60h 5 Competências e Habilidades Competências Conhecer a história da teoria eletromagnética Compreender a importância do tema relacionandoo aos fenômenos naturais e suas implicações no desenvolvimento tecnológico vinculado à eletricidade e magnetismo Saber as características de uma carga elétrica Conhecer os conceitos de campo elétrico e suas propriedades Caracterizar um Campo elétrico Conhecer a lei de Gauss e suas propriedades Compreender e associar com dispositivos tecnológicos os resistores capacitores diodos indutores geradores elétricos etc Caracterizar um Potencial elétrico Compreender e conceituar corrente elétrica Compreender e distinguir conceitos como voltagem corrente e resistência elétrica Conhecer a história da descoberta da magnetita e do uso da bússola Conhecer e compreender os conceitos de campo magnético e suas formas de obtenção Conhecer os conceitos de pólo magnético campo e linhas de campo magnéticas Habilidades Identificar as cargas elétricas e suas propriedades Conhecer a lei de Coulomb Conhecer os processos de eletrização Identificar as linhas de forças e suas propriedades Relacionar a Lei de Gauss e Lei de Coulomb Dominar as leis teorias e conceitos que regem circuitos de corrente contínua e seus componentes Interpretar as ligações em série e paralelo em um circuito elétrico Compreender o funcionamento da bússola e conhecer as características gerais do magnetismo terrestre Compreender que os pólos magnéticos terrestres não coincidem com os pólos geográficos 5 6 Procedimentos Metodológicos As aulas são semanais e presenciais na forma expositiva e dialogada de conteúdo ementa promovendo debates e questionamentos através da utilização de recursos audiovisuais que permitam a compreensão do conteúdo ministrado Ademais podem ser incluídas atividades de pesquisa leitura e estudos dirigidos individual ou em grupo com a exposição de seminários eou experimentos eou simulações computacionais Parte das atividades pode ser realizada através do SIGUEMA acadêmico em Fóruns Chat da Turma ou Chats agendados como ambiente online para esclarecimento de dúvidas eou tratamentos didático pedagógicos específicos como ações voltados para aprendizagens 7 Recursos Didáticos Quadro pincel datashow livros textos diversos artigos documentos legais sites vídeos softwares de simulação SIGUEMA acadêmico aplicativos em dispositivos móveis para o ensino de física filmes etc 8 Avaliação Em conformidade com o Capítulo V da Resolução Nº13692019CEPEUEMA que Estabelece o Regimento dos Cursos de Graduação da Universidade Estadual do Maranhão A verificação da aprendizagem será realizada de modo continuado por instrumentos diversificados seja em atividades individuais ou coletivas participação em sala de aula debates presenciais ou via SIGUEMA acadêmico acesso e participação nos fóruns de discussão e nos chats considerando ainda iniciativa independência aplicação dos conhecimentos multidisciplinares cientificidade criticidade logicidade originalidade organização comunicação habilidades investigativas Quanto à atribuição das notas além dos critérios mencionados somarseá a prova escrita eou seminários 9 Referências Básicas ALONSO Marcelo FINN Edward J Física Um Curso Universitário Campos e Ondas 2 ed São Paulo Editora Edgard Blücher 2014 581p HALLIDAY David RESNICK Robert WALKER Jearl Fundamentos de Física Eletromagnetismo 10 ed Rio de Janeiro LTC 2016 v3 408p JEWETT JR John W SERWAY Raymond A Física para cientistas e engenheiros Eletricidade e Magnetismo 8 ed São Paulo Cengage Learning 2012 v3 408p SEARS Francis YOUNG Hugh D FREEDMAN Roger A ZEMANSKY Mark Waldo Física III ELETROMAGNETISMO 14 ed São Paulo Addison Wesley 2016 488p TIPLER Paul A MOSCA Gene Física para cientistas e engenheiros Eletricidade e Magnetismo Óptica 6 ed Rio de Janeiro LTC 2009 v2 556p 6 91 Referências Complementares CHAVES Alaor SAMPAIO J F Física Básica Eletromagnetismo 1 ed Rio de Janeiro LTC 2007 280p HALLIDAY David RESNICK Robert KRANE Kenneth Física 3 5 ed Rio de Janeiro LTC 2004 378p NUSSENZVEIG H Moysés Curso de Física Básica 3 Eletromagnetismo 2 ed São Paulo Editora Edgard Blücher 2015 295p Data de emissão ASSINATURAS DOS ELABORADORES DATA 16 de agosto de 2019 Prof Dr Edvan Moreira Prof Me Fernando M O Moucherek APROVADO NA ASSEMBLEIA DEPARTAMENTAL DATA 16 de agosto de 2019 Chefe do Departamento de Física Prof Dr Edvan Moreira APROVAÇÃO NO COLEGIADO DE CURSO DATA PRESIDENTE DO COLEGIADO Docente responsável Diretor de Curso