UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ Credenciada por Decreto Presidencial de 7 de julho de 1997 – DOU n° 128, de 8 de julho de 1997, Seção 1, página 14295

FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA ELETRÔNICA E ELETROTÉCNICA

PLANO DE ENSINO

DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II ANO: 2008 SÉRIE: 2 REGIME: Semestral C/H: 72 PROFESSOR: Beatriz Bronislava Lipinski

I EMENTA Eletricidade: Eletrostática. Eletrodinâmica. Capacitância. Circuitos resistivos e RC. Magnetismo: Magnetostática. Magnetodinâmica. Indutância. Circuitos RL.

II COMPETÊNCIAS/HABILIDADES Ao final da disciplina, os alunos serão capazes de compreender de modo conceitual, os principais fenômenos físicos relacionados à Eletricidade e ao Magnetismo em circuitos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos, tanto para eventual aplicação na Engenharia Eletrônica/Eletrotécnica, como ferramenta auxiliar para o entendimento dos mesmos, quanto para a aplicação do conhecimento destes fenômenos à área mencionada, na busca de soluções físicas para os problemas relacionados ao desenvolvimento de projetos, principalmente na parte de implementação física de equipamentos eletrônicos e linhas de transmissão.

III TEMAS DE ESTUDO 1. Eletricidade

a. Eletrostática i. Cargas elétricas, lei da quantização e da conservação ii. Forças de interação elétrica e lei de Coulomb iii. Campo elétrico, potencial elétrico e lei de Gauss iv. Simetrias v. Capacitância e dielétricos

b. Eletrodinâmica i. Resistividade e resistência elétrica ii. Corrente elétrica e densidade de corrente elétrica iii. Leis de Ohm: interpretações microscópica e macroscópica iv. Materiais elétricos: isolantes, condutores e semicondutores v. Trabalho e energia elétrica, fontes e usinagem vi. Diferença de potencial e força eletromotriz vii. Circuitos elétricos, leis de Kirchoff, circuitos resistivos e RC

2. Magnetismo a. Magnetostática

i. Spin eletrônico e origem do magnetismo ii. Forças de interação magnética, pólos magnéticos iii. Momento de dipolo magnético iv. Campo magnético e lei de Gauss para o magnetismo

b. Magnetodinâmica i. Campos magnéticos produzidos por correntes elétricas ii. Simetria linear. Torque sobre espira de corrente iii. Lei de Ampère iv. Solenóides, toróides e bobinas v. Lei da indução de Faraday vi. Lei de Lenz e campos elétricos induzidos vii. Indutores, indutância, auto-indução e indução mútua viii. Circuitos RL ix. Energia e densidade de energia em campos magnéticos

IV METODOLOGIA Tendo em vista o fato de que os fenômenos físicos aproximam-se do campo de estudo das Engenharias Eletrônica e Eletrotécnica, ora como campo de aplicação das técnicas de transmissão e da construção de dispositivos eletrônicos, ora no auxílio à compreensão dos fatos ocorridos no domínio da Física, ora como técnicas de apoio e embasamento teórico à construção de equipamentos

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eletrônicos mais sofisticados é fundamental que os alunos das Engenharias Eletrônica e Eletrotécnica tenham intimidade e destreza no trato como a Física. Para se atingir esta intimidade, o enfoque dado a esta disciplina tem ênfase no domínio conceitual dos eventos físicos e na sua quantificação matemática. Assim, os conceitos que regem determinados fenômenos físicos são apresentados aos alunos, que são então estimulados a aplicá-los de forma prática, na solução de situações-problema apresentados pelo professor, além de entender a linguagem matemática de quantificação dos fenômenos abordados. Para tal, a carga horária de atividades práticas desta disciplina corresponde a cerca de 30% da carga horária total, sendo os restantes 70% reservados para o embasamento teórico e matemático da disciplina.

V TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO A forma de avaliação desta disciplina é através de relatórios sobre as atividades práticas e testes interpretativos realizados pelos alunos, abordando os aspectos conceituais e quantitativos a cerca dos fenômenos estudados em sala e em laboratório. Os testes serão em forma de provas abordando a fenomenologia aprendida durante o curso. Os relatórios serão confeccionados de acordo com as instruções previamente passadas pelo professor.

VI PROPOSTA DE INTERDISCIPLINARIDADE E ATIVIDADES PRÁTICAS Realização dos projetos utilizando os temas que serão utilizados na disciplina de projeto integrado de tecnologia.

VII BIBLIOGRAFIA BÁSICA • HALLIDAY, RESNICK e WALKER. FUNDAMENTOS DA FÍSICA vol. 3 (Eletromagnetismo) 7ª Ed.

Ed. LTC VIII BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

• SEARS, ZEMANSKY e YOUNG. FÍSICA vol. 3 (Eletromagnetismo) 10ª Ed. Ed. Pearson Addison Wesley

• Material de apoio fornecidos pelo professor.

IX PLANO DE AULADia Conteúdos

1 Cargas elétricas, leis da quantização e da conservação da carga elétrica 2 Forças de interação elétrica, lei de Coulomb e processos de eletrização 3 Campo elétrico, potencial elétrico e lei de Gauss 4 Simetrias linear, planar, cilíndrica e esférica 5 Capacitância e dielétricos 6 Prática de laboratório - Interação elétrica entre cargas estacionárias, linhas de campo elétrico - G1 - R1 7 Prática de laboratório - Interação elétrica entre cargas estacionárias, linhas de campo elétrico - G2 - R1 8 Corrente elétrica, resistividade e resistência elétrica, densidade de corrente elétrica 9 Leis de Ohm - interpretações microscópica e macroscópica

10 Materiais elétricos, condutores, isolantes e semicondutores 11 Prática de laboratório - Associação de resistores, circuitos ôhmicos e não-ôhmicos - G1 - R2 12 Prática de laboratório - Associação de resistores, circuitos ôhmicos e não-ôhmicos - G2 - R2 13 Trabalho e energia elétrica, fontes e usinagem 14 Diferença de potencial, força eletromotriz 15 Circuitos elétricos. Leis de Kirchoff, circuitos ressitivos e circuitos RC 16 Prova Bim 1 conteúdos das aulas 1 a 15 17 Spin eletrônico e origem do magnetismo 18 Forças de interação magnética e pólos magnéticos 19 Momento de dipolo magnético 20 Campo magnético e lei de Gauss para o magnetismo 21 Prática de laboratório - Forças de interação magnética e linhas de campo magnético - G1 - R3 22 Prática de laboratório - Forças de interação magnética e linhas de campo magnético - G2 - R3 23 Campos magnéticos produzidos por correntes elétricas 24 Lei de Lorentz. Simetria linear e campo sobre espira de corrente 25 Lei d Ampère 26 Solenóides, toróides e bobinas 27 Exercícios Avaliativos 1 28 Lei de indução de Faraday 29 Lei de Lenz e campos elétricos induzidos 30 Indutores, indução, auto-indução e indutância mútua 31 Circuitos RL 32 Energia e densidade de energia em campos magnéticos 33 Exercícios Avaliativos 2 34 Prova Bim 2 conteúdos das aulas 17 a 33 35 Divulgação do resultado segundo bimestre 36 2a chamada conteúdo relativo à prova que perdeu. Data única para as 2 provas 37 Divulgação do resultado segunda chamada 38 Exame Final todo o conteúdo cobrado nas duas provas bimestrais 39 Divulgação do resultado final

Exercícios Avaliativos EA peso 3 Relatórios R peso 3 Provas Bimestrais PB peso 7

1o bimestre B1 [(R1 + R2) / 2] + [PB1] 2o bimestre B2 [(EA1 + EA2 + R3) / 3] + [PB2]

Média Semestral MS (B1 + B2) / 2 MS >= 7 aprovado 4,0 <= MS < 7,0 exame

Média Final MF (MS + EF) / 2

MS < 4 reprovado MF >= 5 aprovado MF < 5 reprovado