plano de ensino - Professora Magu

PLANO DE ENSINO
Curso Superior de Tecnologia em Mecatrônica Industrial
Disciplina Física – Eletricidade e Magnetismo
Sigla
Professor Maria Augusta Constante Puget
Semestre/Ano
Turno
Carga Horária
Semanal (h/a)
1º
2017
Diurno
Total
Teóricas
Práticas
Total (Aulas)
4
2
2
80
Semestral (h/a)
Atividades Autônomas
0
EMENTA
Campo elétrico. Cargas elétricas. Eletrização. Potencial Elétrico. Corrente Elétrica. Resistência e
resistores. Circuitos com resistores. Associação de resistores. Capacitância. Capacitores. Associação
de capacitores. Lei de Ohm. Potência elétrica. Circuitos elétricos de corrente contínua. Campo
magnético. Forças magnéticas sobre condutores e campos gerados por correntes. Lei de Ampere. Lei
de Faraday. Indutância. Circuitos de corrente alternada. Equações de Maxwell.
OBJETIVOS
Gerais
Entender os conceitos básicos do eletromagnetismo, de forma a ser capaz de resolver problemas de
natureza elétrica e magnética encontrados no dia a dia do profissional da área.
Específicos (competências e habilidades)
Utilizar linguagem específica na expressão de conceitos físicos relativos a eletrostática e
eletromagnetismo.
Identificar, propor e resolver problemas.
Reconhecer as relações de desenvolvimento da Física com outras áreas do saber e tecnologias
correlatas.
Transmitir conhecimento expressando-se de forma clara e consistente na divulgação dos resultados
científicos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. Carga e Matéria:
Eletromagnetismo – uma introdução. Carga elétrica. Condutores e isolantes. A lei de Coulomb. A
carga é quantizada. Carga e matéria. A carga é conservada.
2. O Campo Elétrico:
O campo elétrico. A intensidade E do campo elétrico. Linhas de força. O cálculo de E. Uma carga
puntiforme num campo elétrico.
3. A Lei de Gauss:
Fluxo do campo elétrico. A lei de Gauss. A lei de Gauss e a lei de Coulomb.
4. Potencial Elétrico:
Potencial elétrico. Potencial e intensidade de campo. O potencial criado por uma carga puntiforme.
Várias cargas puntiformes.
5. Capacitores e Dielétricos:
Capacitância. O cálculo da Capacitância. Capacitor de placas paralelas com isolamento dielétrico. Uma
visão microscópica dos dielétricos.
6. Corrente e Resistência Elétrica:
Corrente e densidade de corrente. Resistência, resistividade e condutividade. A lei de Ohm. Uma visão
microscópica da resistividade. Transferência de energia num circuito elétrico.
7. Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos:
Força eletromotriz. O cálculo da corrente. Outros circuitos de uma única malha. Diferença de potencial.
Circuitos de mais de uma malha. Medidas de corrente e diferença de potencial. Circuito RC.
8. O Campo Magnético:
O campo magnético. A definição de B. Força magnética sobre uma corrente elétrica.
9. A Lei de Ampère:
A lei de Ampère. O valor de B próximo de um fio longo. Linha de indução magnética. O campo
magnético de um solenóide. A lei de Biot – Savart.
10. A Lei de Faraday:
A experiência de Faraday. A lei da indução de Faraday. A lei de Lenz.
11. Indutância
Cálculo de Indutância. Um circuito LR. Energia de um campo magnético.
Desenvolvimento do Conteúdo Programático
Semana
Dia/Mês
1
14/02
2
21/02
3
4
07/03
14/03
Temas/Atividades
Apresentação da professora, do conteúdo, da bibliografia e dos critérios de
avaliação.
Apresentação dos alunos. Avaliação de conhecimentos.
Notação científica. Unidades do SI. Múltiplos e submúltiplos.
Carga elétrica. Quantização de carga. Conservação de carga. Condutores e
isolantes. Carga por indução.
Revisão de álgebra vetorial. Revisão das relações fundamentais no círculo
trigonométrico.
A lei de Coulomb.
Interação entre duas cargas.
Princípio da superposição.
O campo elétrico. Linhas de campo. O campo elétrico devido a uma carga
pontual.
O campo elétrico devido a uma distribuição de cargas. Princípio da
superposição.
Cargas em campos elétricos.
A Lei de Gauss. A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb.
5
6
7
18/03
21/03
Energia potencial elétrica.
Potencial elétrico.
Linhas equipotenciais.
28/03
Princípio da superposição.
Calculando o potencial a partir do campo.
Calculando o campo a partir do potencial.
1ª Prova Bimestral (P1).
8
04/04
Capacitores. Cálculo da capacitância.
Associações de capacitores em série e em paralelo.
9
10
11/04
18/04
Cargas em movimento. Corrente elétrica.
Resistência e resistividade.
A Lei de Ohm.
Conteúdo Programático
Semana Dia/Mês
11
12
25/04
02/05
Temas/Atividades
Devolutiva da P1.
Associação de resistores: em série e em paralelo.
Circuitos de malhas simples.
Circuitos de múltiplas malhas.
Leis de Kirchhoff.
Circuitos RC.
13
09/05
14
16/05
15
23/05
Campos magnéticos.
Movimento de uma carga puntiforme em um campo magnético.
Campos magnéticos devidos a correntes.
A Lei de Ampère.
Ferromagnetismo. Diamagnetismo.
Fluxo magnético. Fem induzida e a Lei de Faraday. Lei de Lenz.
Indutância. Energia de um campo magnético. Circuito RL.
16
30/05
Revisão da matéria.
17
06/06
2ª Prova Bimestral (P2).
18
13/06
Workshop de Monografias.
19
20/06
Prova Substitutiva.
20
27/06
METODOLOGIA DAS AULAS
Aulas expositivas, em sala de aula, embasadas nos livros da bibliografia.
Exercícios para a sedimentação dos conceitos, em sala de aula e extraclasse, individual e em grupo.
Aulas de laboratório com elaboração de relatórios.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Atividades: Exercícios individuais e/ou em grupos, em sala de aula e extraclasse.
Relatórios: Relatórios sobre experiências feitas em laboratório de física.
A média final do período letivo será o resultado da expressão:
Média final = (Nota da primeira prova bimestral x 0,35) + (Nota da segunda prova bimestral x 0,35) +
(Média das notas das atividades x 0,15) + (Média das notas dos relatórios x 0,15)
A prova substitutiva é facultativa ao aluno que desejar ter uma melhora na sua nota final, substituindo
a sua pior nota de prova bimestral.
O aluno só tem direito a substituir uma única nota e a substituição ocorre obrigatoriamente, ainda que o
aluno tenha obtido na substitutiva uma nota pior do que a sua menor nota de prova bimestral.
Para aprovação o aluno deverá obter média final maior ou igual a 6,0 (seis inteiros).
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
MOSCA, G; TIPLER, P A. Física para Cientistas e Engenheiros, V 2 Eletricidade e Magnetismo, Ótica,
6ª Ed. LTC, 2009.
RESNICK, R; HALLIDAY, D; WALKER, J. Fundamentos da Física, V 3, Eletromagnetismo, 8ª Ed. LTC,
2009.
SEARS, F; YOUNG, H. D; FREEDMAN, R A; ZEMANSKY, M W. Física 3 Eletromagnetismo, 12a Ed.
Addison Wesley, 2009.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
KNIGHT, R D. Física: Uma Abordagem Estratégica, V.3: Eletricidade e Magnetismo, 2a Ed.,Bookman,
2009.
NUSSENZVEIG, H. M., - Curso de Física Básica, V 3 Eletromagnetismo, 1a Ed., Edgard Blucher, 1997
SERWAY, R A.; JEWETT, J W. Princípios de Física V 2 Eletromagnetismo,1 a Ed., Thomson Pioneira,
2004.
CIENTES
Professor da Disciplina
Coordenador do Curso
Prof.(a) Maria Augusta Constante Puget
Prof. André Almeida