Eletromagnetismo para Engenharia

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Pato Branco
PLANO DE ENSINO
CURSO 202 - Engenharia Elétrica
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL
MATRIZ
510
Resolução do COEPP nº 155/09 de 10/12/2009
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO
ELETROMAGNETISMO PARA
ENGENHARIA
EG24EL
4°
AT
68
CARGA HORÁRIA (aulas)
AP
APS AD APCC
Total
00
04
00
00
72
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades
Práticas como Componente Curricular.
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
CD23NB; FI23NB
EG29CP; EL34EL
OBJETIVOS
Capacitar o acadêmico a compreender os princípios básicos da eletrostática, magnetostática e
magnetodinâmica a partir das equações de Maxwell.
EMENTA
Noções Matemáticas Vetoriais; Grandezas Eletromagnéticas Fundamentais; Eletrostática; Magnetostática e
Magnetodinâmica.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
1
Noções Matemáticas Vetoriais
2
Grandezas Eletromagnéticas
Fundamentais
3
Eletrostática
CONTEÚDO
1.1. Vetor e escalar;
1.2. Sistema de Coordenadas (Cartesiana, Cilíndrica e
Esférica outras);
1.3. Operador nabla, gradiente, divergente e rotacional;
Equações de Maxwell;
1.4. Operadores de Segunda Ordem;
1.5. Equações de Maxwell sob a forma local, integral e
aplicada a meios quaisquer.
2.1. Grandezas Eletromagnéticas em meios isotrópicos,
anisotrópicos e no vácuo: Permeabilidade;
2.2. Permissividade; Campo Elétrico;
2.3. Campo Magnético; Indução Elétrica;
2.4. Indução Magnética;
2.5. Densidade Superficial de Corrente;
2.6. Densidade Volumétrica de Carga;
2.7. Condutividade elétrica.
3.1. Equações de Maxwell para Eletrostática;
3.2. Campo elétrico;
3.3. Potencial elétrico;
3.4. Teorema de Gauss – a partir da equação de Maxwell;
Campos conservativos e não conservativos;
3.5. Refração de campos elétricos;
3.6. Efeito de pontas;
3.7. Efeito corona;
3.8. Rigidez dielétrica;
3.9. Capacitância e capacitor;
Aprovado pelo colegiado do curso em reunião no dia 21/09/2011.
4
Magnetostática
5
Magnetodinâmica
3.10. Equações de Laplace e Poisson;
3.11.
Exemplos.
4.1. Equações de Maxwell para Magnetostática;
4.2. Lei de ampère - a partir das equações de Maxwell;
4.3. Lei de Biot-Savart;
4.4. Refração de campos magnéticos;
4.5. Propriedades Magnéticas da Matéria - Classificação
dos materiais magnéticos;
4.6. Magnetização de materiais, imãs permanentes;
4.7. Analogia entre circuitos elétricos e magnéticos;
4.8. Indutância e indutor;
4.9. Exemplos.
Equações de Maxwell para Magnetodinâmica; As
equações da quase estática; lei de Faraday; lei de Lenz; a
penetração de campos variáveis em condutores;
blindagem; perdas no cobre e no ferro; a interação entre
grandezas elétricas e mecânicas: força sobre um condutor;
força sobre cargas; força pela variação de energia; energia
de um campo magnético; o tensor de Maxwell; o vetor de
Poynting; aplicações.
PROFESSOR
TURMA
Fábio Brignol de Moraes
4EL
ANO/SEMESTRE
2011/2
AT
72
CARGA HORÁRIA (aulas)
APS
AD
4
00
AP
00
APCC
00
Total
76
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Segunda
Número de aulas no
---semestre
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
Sábado
36
----
----
36
----
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês ou
Conteúdo das Aulas
Semana
1ª/AGO
Noções Matemáticas Vetoriais + Grandezas Eletromagnéticas
Fundamentais
2ª/AGO
Grandezas Eletromagnéticas Fundamentais + Eletrostática + Primeira
Avaliação
1ª/SET
Eletrostática
2ª/SET
Eletrostática + Segunda Avaliação
1ª/OUT
Magnetostática
2ª/OUT
Magnetostática
1ª/NOV
Magnetostática + Magnetodinâmica + Terceira Avaliação
2ª/NOV
Magnetodinâmica
1ª/DEZ
Magnetodinâmica + Quarta Avaliação + Prova Final + APS
Número de
Aulas
7
7
9
9
7
7
8
8
14
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
As aulas serão sob a forma expositiva dialogada, trabalho individual e em grupo, resolução de problemas.
Com a utilização de quadro, livros, projetor multimídia e computador.
Durante as aulas serão utilizados as estratégias de ensino de aula Expositiva Dialogada, trabalhos em
grupo e individual, resolução de problemas e/ou exercícios. Para discussão sobre um assunto terão por
base algum fato relevante da atualidade (desde que exista alguma), notícias, fatos, fenômenos entre
outros, e serão elaborados questionamentos sobre o assunto. Durantes as aulas serão utilizados,
computador para simulação dos problemas, pois os assuntos expostos são de difícil compreensão devido
ao fato dos problemas em eletromagnetismo não serem verificados (detectados) pelos sentidos humanos.
Além disso, é utilizado o quadro para resolução de problemas, projetor multimídia e vídeos. A resolução
de problemas será feita a partir da exposição inicial do professor aos acadêmicos da teoria que envolve o
assunto, em seguida irão trabalhar individualmente ou em grupo para resolução do problema. Os
trabalhos em grupo (grupos definidos ora por sorteio, ora escolha do professor e ora pelos acadêmicos),
terão prazo determinado (em comum acordo entre as partes) para a resolução do problema(s) e
Aprovado pelo colegiado do curso em reunião no dia 21/09/2011.
deverá(ão) redigir documento com os resultados obtidos.
AULAS PRÁTICAS
Não previstas
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
No. de
Aulas
Data
17/12/2011
02
Tipo de
Atividade
Lista de
Exercícios e
Simulações
Lista de
17/12/2011
02
Exercícios e
Simulações
Descrição da Atividade
Simulação de problemas de
Eletrostática.
Resolução de exercícios sobre
eletrostática.
Simulação de problemas de
magnetostática e
magnetodinâmica.
Resolução de exercícios sobre
magnetostática e
magnetodinâmica.
Data entrega
Atividade
Até
01/10/2011
Até
16/12/2011
Critérios de Avaliação
Entrega da lista exercícios e
simulações resolvidas.
Trabalhos Individuais
Entrega da lista exercícios e
simulações resolvidas.
Trabalhos Individuais
ATIVIDADES A DISTÂNCIA
Não aplicável.
ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR
Não aplicável.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
A Avaliação será efetivada sob a forma de prova objetiva, prova dissertativa e resolução de exercícios.
Estas avaliações terão pesos diferenciados as quais comporão a nota final do acadêmico.
Avaliações escrita sobre os assuntos. Caso seja necessário será aplicado avaliações recuperativas (não
substitutiva), seriam as recuperações paralelas.
As parciais serão calculadas conforme as equações abaixo:
P1 = AV 1 *0, 4 + AV 2 *0, 4 + E X 1 *0, 2
(1)
P1 = Primeira Parcial; Av1 = Primeira Avaliação da parcial; Av2 = Segunda Avaliação da parcial; Ex1 =
primeira parte das APS.
P2 = AV 3 * 0, 4 + AV 4 * 0, 4 + E X 2 *0, 2
(2)
P2 = Segunda Parcial; Av3 = Primeira Avaliação da segunda parcial; Av4 = Segunda Avaliação da
segunda parcial; Ex2 = Segunda parte das APS.
MF =
P1 + P2
2
(3)
MF = Média parcial do Semestre
Se o acadêmico atingir os critérios de aprovação estabelecidos no regimento da UTFPR para aprovação
(média parcial do semestre igual ou maior que 6,0 e frequência igual ou superior a 75%), será
considerado aprovado. Caso não atinja a média para aprovação, será aplicada ao acadêmico uma
avaliação final. Esta avaliação versará sobre toda a ementa da disciplina, e substituirá a avaliação de
menor média (nota). Conseguindo atingir os critérios de aprovação, já anteriormente citados, o acadêmico
será considerado aprovado.
REFERÊNCIAS
Referências Básicas:
• HAYT JUNIOR, William Hart Eletromagnetismo. 4 ed. – Rio de Janeiro: LTC, 1983.
• HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8. ed. Rio de
Janeiro, RJ: LTC, c2009. 4 v.Vol.3
• SADIKU, Matthew N. O. Elementos de Eletromagnetismo. 3 ed. – Porto Alegre: Bookman,
2004.
Referências Complementares:
• BASTOS, João Pedro A. Eletromagnetismo e Cálculo de Campos. 3 ed. Revisada –
Florianópolis: Ed. Da UFSC, 1996.
• EDMINISTER, Joseph A. Eletromagnetismo. São Paulo: Schaum MacGraw-Hill do Brasil, 1980.
•
•
•
FOWLER, Richard J.. Eletricidade: princípios e aplicações. São Paulo: Makron, 1992. 2 v.
MORETTO, Vasco P. Eletricidade e Eletromagnetismo. 7. ed. São Paulo: Ática, 1989. 288 p.
PAUL, Clayton R. Introduction to electromagnetic compatibility. 2nd ed. New York: J. Wiley,
Aprovado pelo colegiado do curso em reunião no dia 21/09/2011.
2006.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Assinatura do Professor
Aprovado pelo colegiado do curso em reunião no dia 21/09/2011.
Assinatura do Coordenador do Curso