DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Electromagnetismo II - F

Ano letivo: 2011-2012
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002826116.0pt


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.

4. Campo magnético. Energia magnética. Múltiplos 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 Matemática 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 %
concretização da avaliação em 20112012
Exame final : 100.0%
Resolução de problemas + frequência final; em alternativa: duas frequências ao longo do semestre: 100.0%

Bibliografia de referência

BRITO, L.; FIOLHAIS M. & PROVIDÊNCIA, C. (1999). Campo Electromagnético.  McGraw-Hill Portugal.

GRIFFITHS, David (1999). Introduction to Electrodynamics. Prentice-Hall.

Bibliografia complementar:

- Feynman, R., Leighton R. e Sands, M., Lectures on Physics volume II, Addison-Wesley, 1963. - - Jackson, J. D., Classical Electrodynamics, John Wiley and Sons, New York, 1975. - Lorrain, P. - Corson, D. E Lorrain, F., Electromagnetic Fields and Waves (3rd edition) Freeman and -Company, New York, 1988.

- Wangsness, R. K., Electromagnetic Fields (2nd edition), John Wiley and Sons, New York, 1979.

Método de ensino

- Esta disciplina é de grande importância para disciplinas do semestre seguinte e para o 2º ciclo. Para uma melhor aprendizagem, as aulas teóricas, para além da exposição rigorosa dos conceitos, devem ter uma componente interativa e com muitas ilustrações a partir de exemplos ou de experiências simples de demonstração.

- A utilização do power-point e de simulações computacionais pode tornar mais viva a matéria.

- A resolução de problemas, em casa ou em sala de aula, a corrigir pelo professor, ou de frequências, irá ajudar o aluno a acompanhar melhor o curso, a auto-avaliar a sua aprendizagem, para além de contribuir para a avaliação final.

Recursos específicos utilizados
Uso de computadores para trabalhos de simulação computacional (resolução da equação de Laplace, traçado de linhas de campo).