Ano Lectivo:

2004/2005

Disciplina:

Electromagnetismo (novo plano – NP0405)

Electricidade e Electromagnetismo (plano antigo – PA0304)

Docentes:

José Manuel Torres

Rui Silva Moreira

Curso - Ano:

Engenharia Informática - 1º Ano (NP0405)

Engenharia Informática - 2º Ano (PA0304)

Engenharia Civil - 2º Ano (PA0304)

Regime:

Semestral – S1

Domínio:

Formação de Base

Carga Horária:

·        Componente teórico-prática: Duas horas Semanalmente

·        Componente Prática/Laboratorial: Três horas Quinzenalmente

Enquadramento e Objectivos da Disciplina:

Sendo essencialmente uma disciplina de física, a disciplina de Electromagnetismo tem como objectivo o estudo de noções básicas de Electrostática, Corrente Eléctrica e Circuitos Eléctricos, Magnetostática e Indução Electromagnética. No final do curso os alunos deverão estar familiarizados com a terminologia, conceitos e métodos físicos que serão posteriormente aprofundados noutras disciplinas específicas do respectivo curso.

Sistema de Avaliação:

1-      Avaliação Contínua:

O método de avaliação da disciplina baseia-se no modelo da avaliação contínua e compreende duas componentes: uma componente teórico-prática e uma componente prática resultante de trabalhos realizados no laboratório de Electromagnetismo.

Componente teórica:

A avaliação da componente teórico-prática é constituída por uma (1) prova escrita que se realiza em data a combinar com os alunos. A prova possui uma duração de 120 minutos, incluindo tolerância, incidindo sobre todo o programa da disciplina leccionado, e tendo um peso de 50% na classificação final. Exige-se uma nota mínima de oito (8) valores nesta componente para que se possa ponderar com a classificação da componente prática (laboratorial) para efeitos de cálculo da classificação final na disciplina.

A falta ao momento de avaliação será convertida numa nota 0 (zero) para efeitos de cálculo da classificação. Caso o aluno não fique aprovado, será remetido para exame de recurso ou especial (seja trabalhador-estudante ou finalista), desde que o aluno tenha obtido a aprovação na componente prática da disciplina e cumprido o regime de assistência às aulas. Nesta aulas, a presença é obrigatória em, pelo menos, 40% das aulas dadas.

Componente prática/laboratorial:

A componente prática (laboratorial) tem um peso de 50% na classificação final da disciplina. A avaliação da componente prática (laboratorial) realiza-se de modo contínuo durante as aulas laboratoriais, incidindo sobre os trabalhos práticos laboratoriais mencionados no programa, e inclui os seguintes elementos de avaliação:

• Classificação obtida num relatório completo, elaborado em grupo sobre um dos trabalhos realizados em laboratório, que se realiza em data a combinar com os alunos. Este elemento possui um peso de 20% na classificação final da componente prática (laboratorial). Os relatórios serão obrigatoriamente originais e todos os elementos do grupo devem participar activamente na sua elaboração. Os relatórios contendo partes copiadas de relatórios de outros colegas serão fortemente penalizados e os relatórios integralmente copiados não serão corrigidos nem considerados para avaliação.
• Uma prova final de avaliação individual (prática laboratorial), que incide sobre os conhecimentos abordados exclusivamente nas aulas laboratoriais. Este elemento possui um peso de 55% na classificação final da componente prática (laboratorial).
• Quatro fichas de trabalho, elaboradas em grupo, correspondentes aos trabalhos laboratoriais desenvolvidos no decorrer das aulas laboratoriais (exceptuando o primeiro trabalho de Segurança Eléctrica). No final da realização de cada protocolo, o docente entrega aos alunos uma ficha de preenchimento, sendo esta devolvida por cada grupo de trabalho ao docente no final da aula laboratorial. Cada ficha aborda o trabalho executado, devendo ser apresentados os valores medidos, discutidos os resultados, e redigidas as respectivas conclusões. Este elemento possui um peso de 20% na classificação final da componente prática (laboratorial), distribuído uniformemente por cada ficha (cada ficha vale portanto 5%). Sempre que uma ficha não seja entregue, a classificação correspondente será de zero (0) valores.
• A assiduidade (medida através de folhas de presença), o desempenho técnico do aluno, a participação activa no trabalho experimental, e o interesse global demonstrado pelos trabalhos. Este elemento possui um peso de 5% na classificação final da componente prática (laboratorial).

A assiduidade às aulas laboratoriais deve ser no mínimo de 70%. Não há possibilidade de recurso ou época especial para esta componente prática (laboratorial). A classificação obtida na componente prática será válida para as restantes épocas de avaliação, sendo obtida através da seguinte expressão:

Nota componente prática = 5% assiduidade e participação + 55% prova de avaliação + 20 % média das fichas + 20% relatório

Classificação final

A classificação final da disciplina obtém-se através da seguinte expressão:

Nota final = 50% Nota componente teórico-prática + 50% Nota componente prática (laboratorial)

Ao aluno, só será contabilizada a classificação obtida na componente teórica da disciplina se o aluno tiver obtido uma classificação na componente prática igual ou superior a dez (10) valores. De igual modo, exige-se uma nota mínima de oito (8) valores na componente teórico-prática para que se possa ponderar com a classificação da componente prática (laboratorial). Se o aluno tiver aprovação na componente prática (laboratorial), e contudo reprovar na avaliação da componente teórica (seja na avaliação contínua, ou nas provas de recurso/época especial), no ano seguinte só repete a componente teórica da disciplina. A nota obtida na componente prática não é susceptível de ser melhorada e mantém-se válida durante dois os anos lectivos seguintes, após o aluno ter frequentado a disciplina.

2-      Época de Recurso/Época especial:

O exame de recurso/época especial é uma prova que apenas abrange a componente teórico-prática da disciplina, incidindo sobre a totalidade da matéria teórico-prática incluída no programa da disciplina. Esta prova destina-se aos alunos que não obtiveram aprovação na componente teórico-prática da disciplina, ou alunos em regimes especiais. Não existe qualquer possibilidade de recurso à componente prática laboratorial da disciplina.

Programa da Componente Teórico-Prática da Disciplina:

1.                  Electrostática.

1.1.            Força e Cargas Eléctricas.

1.2.            Lei de Coulomb.

1.3.            Campo Eléctrico e Linhas de Campo.

1.4.            Distribuições Contínuas de Carga: lineares e superficiais.

1.5.            Dípolo Eléctrico.

2.                  Fluxo Eléctrico e Lei de Gauss.

2.1.            Fluxo de um Campo Eléctrico.

2.2.            Lei de Gauss.

2.3.            Condutores em equilíbrio electrostático.

2.4.            Aplicação da Lei de Gauss: simetria cilíndrica, planar e esférica.

3.                  Potencial Eléctrico.

3.1.            Trabalho e Energia.

3.2.            Diferença de Potencial Electrostático.

3.3.            Gradiente de Potencial e Superfícies Equipotenciais.

3.4.            Cálculo de Potencial Eléctrico.

3.5.            Potencial e carga nos condutores.

4.                  Capacidade.

4.1.            Capacidade Eléctrica.

4.2.            Condensadores.

4.3.            Energia Electrostática.

4.4.            Energia Armazenada num Condensador.

4.5.            Dieléctricos.

5.                  Corrente Eléctrica e Circuitos Eléctricos.

5.1.            Movimento de cargas eléctricas, corrente e densidade de corrente eléctrica.

5.2.            Resistência, resistividade e Lei de Ohm.

5.3.            Resistência e Temperatura.

5.4.            Energia Dissipada num Condutor e Lei de Joule.

5.5.            Circuitos Equivalentes.

5.6.            Associação de Resistências e Condensadores.

5.7.            Energia nos Circuitos.

5.8.            Leis de Kirchhoff.

5.9.            Circuito RC.

5.10.        Aparelhos de medida: Amperímetros, Voltímetros e Ohmímetros.

6.                  Campo Magnético e Magnetostática.

6.1.            Campo de Indução Magnética.

6.2.            Força Magnética Sobre Um Condutor com Corrente Eléctrica.

6.3.            Força de Lorentz: partículas no seio de campos eléctricos e magnéticos.

6.4.            Lei de Biot Savart : Campo Magnético Criado por uma Corrente Eléctrica.

6.5.            Força Magnética entre Fios com Corrente Eléctrica.

6.6.            Lei de Ampère.

6.7.            Linhas de Indução Magnética.

7.                  Indução Electromagnética.

7.1.            Fluxo magnético e Lei de Faraday.

7.2.            Lei de Lenz.

7.3.            Indução e transferências de energia.

7.4.            Indutâncias.

7.5.            Indução Mutua e Auto-Indução.

Bibliografia Principal:

[1]   Halliday, Resnick and Walker, Fundamentals of Physics-Extended, 6^th Ed., John Wiley & Sons, 2001 (biblioteca UFP).

[2]   Jaime E. Villate, Electromagnetismo, McGraw-Hill, Portugal, 1999, ISBN: 972-773-010-8 (biblioteca UFP).

[3]   Wolfson and Pasachoff, Physics, with Modern Physics, 2^nd Ed.,Harper Collins, 1995 (biblioteca UFP).

[4]   Mendiratta, Introdução ao Electromganetismo, Fundação Calouste Gulbenkian, 1984 (biblioteca UFP).

Distribuição dos Tempos Lectivos e da Bibliografia:

1.        Electrostática.
Horas Previstas: 4h
Bibliografia: [1,2,3,4]

2.        Fluxo Eléctrico e Lei de Gauss
Horas Previstas: 4h
Bibliografia: [1,2,3,4]

3.        Potencial Eléctrico.
Horas Previstas: 2h
Bibliografia: [1,2,3,4]

4.        Capacidade.
Horas Previstas: 2h
Bibliografia: [1,2,3,4]

5.        Corrente Eléctrica e Circuitos Eléctricos
Horas Previstas: 4h
Bibliografia: [1,2,3,4]

6.        Campo Magnético e Magnetostática.

Horas Previstas: 4h
Bibliografia: [1,2,3,4]

7.        Indução Electromagnética

Horas Previstas: 4h
Bibliografia: [1,2,3,4]

As restantes horas serão dedicadas a exercícios de revisão e à execução do teste.

Trabalhos a realizar na Componente Prática/Laboratorial da Disciplina:

A- Segurança Eléctrica

B- Determinação da Capacitância de um Condensador de Placas Paralelas (Electrostática)

C- Verificação Experimental da Lei de Ohm (Corrente Eléctrica e Circuitos Eléctricos)

D- Medição da força a actuar num condutor com corrente no seio de um campo magnético (Campo Magnético e Magnetostática)

E- Medição da tensão eléctrica induzida num condutor fechado no seio de um campo magnético variável (Indução Electromagnética)

Horário de Atendimento ao Aluno:

A designar

Resumo:

Electrostática, Fluxo Eléctrico e Lei de Gauss, Potencial Eléctrico, Capacidade, Corrente Eléctrica e Circuitos Eléctricos, Campo Magnético, Magnetostática e Indução Electromagnética.

Abstract:

Electrostatic, Flux and Gauss Law, Electric Potential, Capacitance, Electric Current and Electric Circuits, Magnetic Field, Magnetostatics and Electromagnetic Induction.