DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Electromagnetismo II - F

Ano letivo: 2009-2010
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
1002826116pt


Learning goals
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.
Syllabus
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.
Prerequisites
Electromagnetismo I, Análise III
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Competence to solve problems;
. Critical thinking;
. Adaptability to new situations;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
. Competence in oral and written communication;
. Computer Skills for the scope of the study;
. Competence for working in group;
. Competence in autonomous learning;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures45
theory-practical classes30
total of teaching hours75

Assessment
Problem solving25 %
Assessment Tests75 %
Exam75 %

Bibliography of reference
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
Teaching method
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.
Resources used
Uso de computadores para trabalhos de simulação computacional (resolução da equação de Laplace, traçado de linhas de campo).