Plano_F3

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Londrina
PLANO DE ENSINO
CURSO Engenharia de Materiais
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL
MATRIZ
2
Resolução nº 069/10 – COEPP, de 14 de Maio de 2010 e Resolução nº 017/11 – COGEP,
de 10 de junho de 2011, Portaria MEC nº 324, de 08 de agosto de 2011
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO
Física 3
FI94A
4
AT
(51 aulas)
CARGA HORÁRIA
AP
APS
AD
Total
(34 aulas)
(5 aulas)
(-)
(90 aulas)
Total
(75 horas)
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância,
Não há
Não há
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
OBJETIVOS
Proporcionar aos acadêmicos o conhecimento, compreensão e aplicação dos conceitos inerentes ao
eletromagnetismo, leis fundamentais da eletrostática e eletrodinâmica, e com auxílio da geometria analítica e do
cálculo diferencial e integral, aplicá-los a sua atividade profissional.
EMENTA
Carga elétrica; O Campo elétrico; Leis de Gauss; Potencial elétrico; Capacitância; Corrente e resistência; Circuitos
elétricos em corrente contínua; O Campo magnético; A indução magnética; Indutância; Magnetismo em meios
materiais.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
Carga elétrica
1
O Campo elétrico
2
Leis de Gauss
3
Potencial elétrico
4
Capacitância
5
Corrente e resistência
6
7
Circuitos elétricos em corrente contínua
CONTEÚDO
Carga elétrica; Condutores e isolantes; Lei de Coulomb;
Conservação da carga; Atividade prática: Uso do multímetro
em medidas elétricas.
Campo elétrico; Linhas de campo; campo produzido por carga
pontual, dipolo e linha de cargas; Atividade prática:
Eletrização e visualização de linhas de campo elétrico; Campo
elétrico produzido por um disco; Carga pontual e dipolo em
um campo elétrico; Atividade prática: Gerador de Van der
Graaff.
Fluxo de um campo elétrico; Lei de Gauss; Leis de Gauss e Lei
de Coulomb; Condutor carregado; Atividade prática:
Aplicações da lei de Gauss - simetrias cilíndrica, planar e
esférica.
Potencial elétrico; Superfícies equipotenciais; Potencial a
partir do campo; Potencial produzido por carga pontual,
grupo de cargas, dipolo e distribuição de cargas; Cálculo do
campo a partir do potencial; Energia potencial; Potencial de
um condutor carregado.
Atividade prática: Capacitância; Cálculo da capacitância em
capacitor de placas paralelas; Associação de capacitores;
Energia armazenada em um campo elétrico; Dielétricos.
Atividade prática: Corrente elétrica e densidade de corrente;
Resistência e resistividade; Lei de Ohm; Atividade prática:
Potência em circuitos elétricos.
Atividade prática: Associação de resistores; Trabalho, energia
e força eletromotriz; Circuitos de uma ou mais malhas;
Circuitos RC..
Atividade prática: Campo magnético; Campos cruzados: a
descoberta do elétron, o efeito Hall; Partícula em movimento
circular; Força magnética em um fio; Torque sobre uma
espira de corrente; Momento magnético dipolar.
Campo magnético produzido por uma corrente; Duas
correntes paralelas; Lei de Ampere; Atividade prática:
Solenóides e toróides; Bobina como dipolo magnético.
A lei da indução de Faraday; A lei de Lenz; Indução e
transferência de energia; Atividade prática: Cálculo da
indutância; Indutores e indutância; Auto-indução; Circuitos
RL; Energia armazenada em um campo magnético; Indução
mútua.
Lei de Gauss para campos magnéticos; campos magnéticos
induzidos; Correntes de deslocamento; Ímãs permanentes;
Equações de Maxwell; Propriedades magnéticas dos
materiais; Paramagnetismo, diamagnetismo e
ferromagnetismo.
O Campo magnético
8
A indução magnética
9
Indutância
10
Magnetismo em meios materiais
11
PROFESSOR
TURMA
Fernando da Silva Alves
EM41/42
ANO/SEMESTRE
2012/02
AT
51
CARGA HORÁRIA (aulas)
APS
AD
5
AP
32
APCC
Total
88
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades
Práticas como Componente Curricular.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Segunda
Número de aulas no semestre
Terça
32
Quarta
32
Quinta
Sexta
51
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês ou
Conteúdo das Aulas
Semana
ATIVIDADES TEÓRICAS
Novembro
23
30
Dezembro
7
14
21
Fevereiro
8
15
22
Março
1
8
15
22
Abril
5
12
Sábado
Número de
Aulas
6
Apresentação da Disciplina. Cargas Elétricas. Condutores e Isolantes. Lei de Coulomb. Quantização e Conservação
da carga.
O Campo Elétrico. Linhas de Campo Elétrico. Campo Elétrico produzido por: Carga Pontual, Dipolo Elétrico, Linha
de Cargas, Disco. Carga Pontual em Campo Elétrico.
Fluxo de um Campo Elétrico. Lei de Gauss e Lei de Coulomb. Lei de Gauss: Simetrias Cilíndricas e Planar.
Lei de Gauss: Simetria Esférica. Exercícios de Fixação.
Primeira Avaliação
Energia Potencial Elétrica. Potencial Elétrico. Superfícies Equipotenciais. Potencial produzido por: Linhas de Cargas
e Disco Carregado.
Cálculo do Campo Elétrico a Partir do Potencial. Exercícios de Fixação.
Capacitância. Cálculo da Capacitância. Capacitores em Paralelo e em Série. Energia Armazenada em um Campo
Elétrico. Capacitor com um Dielétrico. Exercícios de Fixação.
3
3
9
3
3
3
9
3
3
3
12
Corrente Elétrica. Densidade de Corrente. Resistência e Resistividade. Leis de Ohm. Uma Visão Microscópica da Lei
de Ohm. Circuitos de Uma Malha: O Amperímetro e o Voltímetro.
Campo Magnético. Campos Cruzados. Campo Magnético Produzido por uma Corrente. Força Magnética em um Fio
Percorrido por Corrente. Torque em uma Espira Percorrida por Corrente. O Momento de Dipolo Magnético.
Segunda avaliação
Campos Magnéticos produzidos por Correntes: Fio Retilíneo Longo, Arco de Circunferência. Forças entre Fios
Paralelos percorridos por Correntes. Lei de Ampère. Exercícios de Fixação
Solenóides e Toróides. Bobina percorrida por Corrente como Dipolo Magnético. Exercícios de Fixação.
A Lei de Indução de Faraday. A Lei de Lenz. Indução e Transferências de Energia. Campos Elétricos Induzidos.
Exercícios de Fixação.
3
3
3
3
12
3
3
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês ou
Conteúdo das Aulas
Semana
ATIVIDADES TEÓRICAS
19
26
Maio
3
Indutores e Indutância. Auto-indução. Energia Armazenada em um Campo Magnético. Indução Mútua.
Propriedades Magnéticas dos Materiais.
Terceira avaliação.
Recuperação.
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês ou
Conteúdo das Aulas
Semana
ATIVIDADES PRÁTICAS
Novembro
21
27
28
Fevereiro
5
6
19
20
26
27
Março
5
6
12
13
19
20
26
27
Abril
2
3
9
10
16
17
23
24
30
Apresentação da disciplina.
Revisão: Propagação de erros, mínimos quadrados.
Revisão: Propagação de erros, mínimos quadrados.
PRÁTICA 1: Eletrização e visualização de linhas de campo elétrico; Gerador de Van der Graaf.
PRÁTICA 1: Eletrização e visualização de linhas de campo elétrico; Gerador de Van der Graaf.
Análise dos relatórios.
Análise dos relatórios.
PRÁTICA 2: Atividade prática: Uso do multímetro em medidas elétricas.
PRÁTICA 2: Atividade prática: Uso do multímetro em medidas elétricas.
PRÁTICA 3: Capacitância; Cálculo da capacitância em capacitor de placas paralelas.
PRÁTICA 3: Capacitância; Cálculo da capacitância em capacitor de placas paralelas.
PRÁTICA 4: Associação de resistores.
PRÁTICA 4: Associação de resistores.
PRÁTICA 5: Segunda Lei de Ohm.
PRÁTICA 5: Segunda Lei de Ohm.
PRÁTICA 6: Linhas de indução do campo magnético.
PRÁTICA 6: Linhas de indução do campo magnético.
PRÁTICA 7: Determinação do campo magnético da Terra.
PRÁTICA 7: Determinação do campo magnético da Terra.
PRÁTICA 8 :Linhas de indução do campo magnético. Indução eletromagnética.
PRÁTICA 8 :Linhas de indução do campo magnético. Indução eletromagnética.
PRÁTICA 9: Transformador.
PRÁTICA 9: Transformador.
PRÁTICA 10: Osciloscópio / Auto-indutância de um solenóide.
PRÁTICA 10: Osciloscópio / Auto-indutância de um solenóide.
Analise de relatórios.
Número de
Aulas
3
3
3
3
Número de
Aulas
8
2
2
2
2
8
2
2
2
2
8
2
2
2
2
8
2
2
2
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
AULAS EXPOSITIVAS E ATIVIDADES EM GRUPO.
Desenvolvimento do assunto através de aulas expositivas, usando lousa e recursos multimídia. Resolução de exemplos e
problemas em grupo.
AULAS PRÁTICAS
REALIZAÇÃO DE EXPERIMENTOS
Realização de experimentos em laboratório seguindo um roteiro previamente elaborado, com coleta e análise de dados e
confecção de relatório.
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Elaboração de relatório detalhado dos experimentos científicos realizados nas aulas práticas, contendo introdução teórica,
dados coletados, análise de dados coletados, conclusão e consulta bibliográfica.
Os relatórios serão avaliados com relação ao conteúdo, profundidade alcançada na analise dos dados, clareza e forma.
ATIVIDADES A DISTÂNCIA
Não se aplica.
ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Avaliação de forma contínua e considerando freqüência e participações dos alunos nas discussões em sala de aula. Quatro
avaliações escritas envolvendo aspectos teóricos e práticos abordados durante o curso, correspondendo a 80% da nota total.
A avaliação substitutiva contempla todo o conteúdo do semestre e sua nota substitui a menor nota entre as três anteriores.
Os 20% restantes da nota será obtido através da realização de listas de exercícios (5%) e relatórios das aulas práticas (15%).
REFERÊNCIAS
Referencias Básicas:
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentos de Física. Vol. 3 - Eletromagnetismo, 8a Edição. Livros
Técnicos e Científicos, 2009.
Sears, Francis; Young, Hugh D.; Freedman, Roger A.; Zemansky, Mark W.; Física 3 – Eletromagnetismo, 12a Edição,
Addison Wesley, 2008.
Tipler, Paul A. Física: para Cientistas e Engenheiros – Vol. 3, 824 pp., 5a Edição. Livros Técnicos e Científicos, 2006.
Referências Complementares:
Nussenzveig, H. Moysés. Curso de Física Básica – Vol. 3, 344 pp., 4a Edição. Editora Edgard Blucher, 2002.
Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. Física 3, 380 pp., 5a Edição. Livros Técnicos e Científicos, 2002.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Considerar-se-á aprovado por média, o aluno que tiver freqüência igual ou superior a 75% (setenta e cinco por cento) e
média parcial igual ou superior a 6,0 (seis), consideradas todas as avaliações previstas no plano de ensino da disciplina.
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso