Eletricidade e Magnetismo

Engenharia Ambiental

2º semestre/2018

Antonio Cesar Germano Martins

amartins@sorocaba.unesp.br

http://www.sorocaba.unesp.br/#!/graduacao/engenharia-ambiental/paginas-docentes/antonio/teste/es/

O curso de Eletricidade e Magnetismo

Conteúdo

Carga e Matéria. Lei de Coulomb. Lei de Gauss.Potencial Elétrico. Energia Eletrostática. CircuitosElétricos. Lei de Ampère. Lei de Faraday-Lenz.Equações de Maxwell. Radiação Eletromagnética.Propriedades Elétricas e Magnéticas da Matéria.

Critérios de Avaliação

P1 e P2 são avaliações somativas

F1 e F2 são avaliações formativas

AE é a nota da participação em atividades extras em sala e/ou fora dela

OBS: a P3 substituirá a avaliação perdida (P1 ou P2), somentepara alunos que justificaramformalmente o não comparecimentoa P1 ou a P2 e tiverama solicitação deferida

AEFFPP

MF *2,02

21*1,0

2

21*7,0 +

++

+=

Datas das Provas

23/08 – AF1

20/09 – P1

18/10 – AF2

22/11 – P2

29/11 – P3

Exame

Conforme alterado pela Resolução UNESP 75/2016, oParágrafo único do artigo 11 da Resolução UNESP 106/12estabelece:

“No caso da realização do exame previsto ao artigo 81 doRegimento Geral, a nota final será dada pela média aritméticasimples entre a média do período regular (semestre) e a notado exame”.

MFA = Média Final do Aluno � MFA = (MF + NE) / 2NE = Nota de Exame.

Se a MFA≥ 5, aluno aprovado. Caso a MFAfor menor doque 5, aluno reprovado.

Exame

Para os alunos que necessitaremfazer o exame, serádisponibilizado um roteiro de estudos, realizadoplantão para esclarecimentos referentes ao conteúdoe ministrada uma prova que será utilizada paraavaliar o desempenho final.

11/12 - Avaliação

BibliografiaBÁSICA• TIPLER, P. A. e MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. Volume 2 Eletricidade e

Magnetismo, Óptica. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2008.

• SERWAY, R.A. E JEWETT JR, J.W. Princípios de Física. Volume 3. Eletromagnetismo. São Paulo: Cengage Learning, 2015.

• HALLIDAY, D.; RESNICK,R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. 6.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002. v.4.

• NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 2002. v.3.

• NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 2002. v.4.

COMPLEMENTAR• ALONSO, M.; FINN, E. J. Física. Madrid: Pearson Educación, 1992.

• ALONSO, M.; FINN, E. J. Física: Um Curso Universitário. 2.ed. São Paulo: Edgard BlücherLtda, 2002, v.2.

• HAYT JR., W. H. Eletromagnetismo. 6.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2003.

• KRAUS, J. D.; FLEISCH, D. A.; Electromagnetics with Applications. New York, McGraw-Hill 1992.

Breve históricodo

EletromagnetismoFonte:https://www.ufrgs.br/eletromagnetismo/material-suplementar/historia-do-eletromagnetismo/

TALES (640-550 a.C.)de Mileto

Invenção chinesa da bússola, criada aproximadamente no século II

Benjamin FRANKLIN - 1752

“Em 1785, Charles Augustin deCOULOMB (1736-1806), umengenheirocivil militar aposentado, realizouexperiências comuma balança de torsão eenunciou a famosa lei que hoje leva seunome “a força entre duas cargas édiretamente proporcional a carga emcadauma delas e inversamente ao quadrado dadistância que as separa”.”

“(...) em 1811, Siméon DenisPOISSON (1781-1849) fezprogressos coma lei de Coulomb,trabalhando na teoria do potencial,que tinha sido inicialmentedesenvolvida para a gravitação. Elemostrou que toda a eletrostática,não considerando a presença dosdielétricos, pode ser explicada pelalei de Coulomb ou,equivalentemente, pela equaçãodiferencial de Laplace-Poisson. ”

“ Hans Christian OERSTED(1777-1851), nascido numapequena ilha do Báltico, em1820publicou umpanfleto de 4 páginascom suas descobertas sobre adeflexão da agulha de uma bússolapor uma corrente elétrica.”

Eletro Magnetismo

“Concorrentemente, em1820,JeanBaptiste BIOT (1774-1862) e Félix SAVART (1791-1841) formularam, a partir deobservações experimentais, a leique leva seus nomes e que permiteo cálculo de campos magnéticosproduzidos por correntes elétricas.”

Em 1822, André Marie Ampère (1775-1836) formulou a regra para indicar adireção do campo magnético criado por umcircuito elétrico e que circuitos paraleloscomcorrentes na mesma direção se atraem,e se repelemquando as correntes sãocontrárias, e que solenóides atuamcomoimãs embarra.

Em 1826, Goerg Simon OHM(1789-1854) separou “os conceitode força eletromotriz, gradiente depotencial e de intensidade decorrente elétrica e derivou a lei queleva seu nome e que estabelece aproporcionalidade entre a diferençade potencial emum condutor e acorrente elétrica produzida. O fatorde proporcionalidade representa aresistência do material.”

“George GREEN(1793-1841)publicou, em1828 “Um ensaio sobre a aplicação deanálise matemática às teorias da eletricidadee do magnetismo”, onde extendeu o trabalhode Poisson para obter ummétodo de soluçãogeral para o potencial.”

“A complementação deste trabalho foi obra deKarl Friedrich GAUSS (1777-1855), que publicou seu famoso trabalho em 1839. Sua teoria tornou-se mais abrangente, pois serviu de modelo para muitos outros campos da física-matemática.”

“Em 1831 Faraday enrolou duasespiras de fio emtorno de umanelde ferro e observou que a correnteexercia uma ação para trás quecorrespondia a sua ação magnética.Quando ele criou uma correnteelétrica na primeira espira, umpulso de corrente surgiu na segundaespira no instante emque o circuitofoi fechado, e novamente quando ocircuito foi aberto, porém nosentido contrário. Assim eledescobriu a indução.”

∅� = � �. ��

“Alguns problemas coma direção dacorrente induzida foramesclarecidos em1833 por Heinrich Friedrich EmilLENZ (1804-1865), comsua conhecidalei (de Lenz). ”

Em 1845, com apenas 21 anos,Gustav Robert KIRCHHOFF (1824-1887)enunciou as leis que permitiam o cálculo de correntes, tensões e resistências para circuitos ramificados.

“Num trabalho de 1855-1856,JamesClerk MAXWELL (1831-1879) forneceua base matemática adequada para aslinhas de força idealizadas por Faraday.Em 1862 ele adicionou acorrente dedeslocamentoà corrente de condução naLei de Ampère, que ocorre emtodos osdielétricos com campos elétricosvariáveis, completanto o trabalho deAmpère. Em1873 publicou seu“Tratadosobre eletricidade e magnetismo”. Em1865 mostrou que as ondaseletromagnéticas possuema velocidadeda luz, a qual ele recalculou comprecisão, concordando como resultado deWeber.”

Aula de Lab