DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Electromagnetismo II - F

Ano letivo: 2007-2008
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002826116pt


Objectivos formativos
Conhecimento aprofundado da teoria do campo electromagnético, incluindo
propriedades de materiais dieléctricos e magnéticos,
propagação de ondas electromagnéticas,
formulação relativista do electromagnetismo,
potenciais retardados e radiação.

Domínio de técnicas avançadas para resolução de problemas de Electromagnetismo, incluindo métodos numéricos relevantes.
Programa genérico mínimo
1. Electrostática. Expansão multipolar do potencial de uma distribuição de carga. Campo e potencial dipolar eléctrico. Quadrupolos eléctricos. Energia electrostática.
2. Materiais dieléctricos. Polarizabilidade de um material. Leis de Clausius-Mossotti e de Langevin.
3. Equações de Laplace e Poisson. Método das imagens. Solução geral da equação de Laplace em coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas. Métodos de resolução numérica da equação de Laplace.
4. Campo magnético. Energia magnética. Multipolos magnéticos. Campo e potencial vector de um dipolo magnético.
5. Magnetismo em meios materiais. Paramagnetismo e diamagnetismo. Materiais ferromagnéticos. Curvas de histerese de magnetização.
6. Electrodinâmica. O vector de Poynting. Teorema de Poynting. Quantidade de movimento electromagnética. O tensor das tensões de Maxwell.
7. Ondas electromagnéticas. Propagação em meios materiais e condutores. Ondas guiadas.
8. Relatividade e electromagnetismo. Tensor electromagnético. Forma covariante das equações de Maxwell e da equação da continuidade. Transformações de Lorentz para o campo electromagnético. Expressão covariante da força de Lorentz. Equações covariantes para os potenciais escalar e vector. Transformações de padrão.
9. Potenciais retardados. Caso das cargas pontuais: potenciais de Liénart-Wiechert. Campo electromagnético devido a cargas aceleradas. Potência radiada. Radiação dipolar eléctrica e magnética.
Pré-requisitos
Electromagnetismo I, Análise III
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência em aprendizagem autónoma;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas teórico-práticas30
total horas lectivas75

Método de avaliação
Resolução de problemas25 %
Frequência75 %
Exame75 %

Bibliografia de referência
L. Brito, M. Fiolhais e C. Providência, Campo Electromagnético, McGraw-Hill Portugal, 1999
David Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Prentice-Hall, 1999
R. Feynman, R. Leighton e M. Sands, Lectures on Physics, volume II, Addison-Wesley Publishing Company, 1963
Método de ensino
Demonstração de alguns fenómenos electromagnéticos através de experiências simples.

Para estimular o estudo ao longo do semestre, atribuição de pelo menos 5 problemas para resolução em casa, contando para a avaliação final, tendo um pelo menos uma resolução numérica.
Recursos específicos utilizados
Uso de computadores para trabalhos de simulação computacional (resolução da equação de Laplace, traçado de linhas de campo).