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Física Geral e Experimental III – FIS213
Turma T01 – I sem. 2009
11/02 – T1. Apresentação do curso. Breve história do eletromagnetismo. Carga elétrica,
interação eletromagnética e as interações fundamentais; o lugar do eletromagnetismo na
realidade do mundo. Eletrização por atrito e por indução. Conservação da carga elétrica.
16/02 – T2. Lei de Coulomb. Expressão vetorial da força de Coulomb entre duas cargas
pontuais em função do vetor distância entre as cargas. Módulo e direção do vetor
distância em coordenadas retangulares. Força de Coulomb e terceira lei de Newton.
Princípio da superposição: cargas discretas. Distribuições espaciais contínuas de carga:
densidades volumétrica, superficial e linear de carga; expressão simbólica da força total
como integrais de volume, superfície ou linha. Cálculo da razão entre a força elétrica de
Coulomb e a força gravitacional de Newton entre elétron e próton. Exercícios: força
sobre cargas iguais nos vértices de um triângulo equilátero e de um quadrado.
18/02 – T3a. Sistemas de coordenadas espaciais: coordenadas retangulares; coordenadas
polares no plano e coordenadas cilíndricas no espaço; coordenadas esféricas. Versores
unitários e vetor posição nos diversos sistemas de coordenadas. Simetrias e sistemas de
coordenadas.
02/03 – T3b. Definição e significado de campo elétrico. Linhas de campo e forças sobre
cargas (exemplo Keller 20.10), tubo de raios catódicos. Dipolo elétrico. Força e torque
sobre dipolo em campo elétrico. [Keller 20.4 a 20.7]
04/03 – T4. Cálculo do campo elétrico. Simetrias e sistemas de coordenadas. Campo
elétrico de partícula pontual na origem em coordenadas esféricas. Campo de dipolo em
coordenadas cilíndricas: expressão exata, campo longínquo, sobre o plano bissetor (z =
0) e sobre o eixo z (= 0). Linhas de campo do dipolo, regras para desenhar linhas de
campo. [Keller 20.4 e 20.5]
16/03 – T5. Cálculo do campo elétrico de distribuições contínuas de carga. Campo de
fio finito [Keller exemplo 20.6]. Campo de fio infinito. Campo de anel de carga em
ponto sobre o eixo do anel [Keller exemplo 20.7]. Campo de disco carregado e campo
de plano infinito carregado [Keller exemplo 20.8]. Campo elétrico de casca esférica
homogênea. Definição de ângulo sólido. Campo elétrico no interior é nulo. Campo
elétrico no exterior da esfera?
18/03 – T6. Fluxo elétrico e linhas de campo. Lei de Gauss. Demonstração da lei de
Gauss a partir da lei de Coulomb. Aplicações: cargas e linhas de campo, superfícies
gaussianas [Keller 21.1 a 21.3]. Simetrias e uso da lei de Gauss para calcular o campo
elétrico [Keller 21.4]. Simetria esférica, caso geral e particular (esfera homogênea)
[Keller exemplos 21.5 e 21.6].
23/03 – T7. Exercícios. Discussão das questões dos cap. 20 e 21 de Keller. Movimento
de partícula carregada em campo elétrico. Lista 1.
25/03 – T8. Lei de Gauss. Simetria cilíndrica, caso geral e particular (casca cilíndrica)
[Keller exemplo 21.3]. Plano carregado infinito. Campo e distribuição de cargas em
condutores [Keller 21.5].