Eletricidade e Magnetismo

PROGRAMA DE DISCIPLINA
CÓDIGO
FIS217
Carga Horária
Teórica
60h
Prática
30h
Total
90h
DISCIPLINA:
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
Créditos
4
2
6
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Curso(s) Atendido(s)
Pré-Requisitos
Licenciatura em Física
Licenciatura em Matemática
MAT224, FIS216
EMENTA
Carga elétrica. Lei de Coulomb. Campo elétrico: Movimento de partículas carregadas em campo elétrico. Campo
elétrico produzido por distribuições de cargas. Lei de Gauss. Potencial elétrico. Capacitores e capacitância.
Campos elétricos na matéria. Dielétricos. Condução elétrica: Modelo de Drude. Densidade de corrente e corrente
elétrica. Resistividade e resistência elétricas. Medidores elétricos. Geradores e receptores. Circuitos de corrente
contínua. Campo magnético: Força de Lorentz. Movimento de partículas carregadas em campo magnético. Lei de
Ampère. Propriedades magnéticas da matéria. Indução eletromagnética: Lei de Faraday. Lei de Lenz.
Autoindutância e indutância mútua. Circuitos de corrente alternada. Atividades de Laboratório.
OBJETIVOS
Proporcionar aos alunos um conhecimento sobre os fenômenos e a teoria da Eletricidade e Magnetismo que lhes
sirva como instrumento de compreensão científica e também para as tomadas de decisões das suas atividades
rotineiras. Habilitar os alunos a transpor o conhecimento científico da disciplina para atividades compreensíveis
no nível médio de ensino.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1 - Eletrostática
Histórico dos fenômenos elétricos e de suas relações com a sociedade;
Propriedades da carga elétrica.
Condutores e isolantes;
Lei de Coulomb;
Definição de campo elétrico e de linhas de força;
Campo criado por distribuições de cargas (discretas e contínuas);
Fluxo Elétrico – lei de Gauss;
Aplicações da lei de Gauss: esferas carregadas, fio e plano infinitos carregados;
Diferença de potencial (ddp) num campo eletrostático;
Potencial criado por distribuições de cargas (discretas e contínuas);
Energia potencial elétrica;
Relação entre campo e potencial (campo elétrico como gradiente do potencial);
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Superfícies equipotenciais;
Equações de Maxwell diferenciais da eletrostática: divergente e rotacional do campo elétrico;
Definição de capacitância;
Capacitância de um capacitor (plano, cilíndrico, esférico);
Associação de Capacitores;
Energia armazenada por um capacitor;
Influência do dielétrico.
2 - Eletrodinâmica
Definição de corrente elétrica;
Densidade de corrente elétrica;
Lei de Ohm - resistência, resistividade e condutividade;
Transferência de energia num circuito - lei de Joule;
Elementos de circuito: resistor, gerador, receptor;
Força eletromotriz (fem);
Associação de resistores;
Circuitos de malhas simples;
Circuitos de malhas múltiplas - Leis de Kirchhoff ;
3 - Eletromagnetismo
Histórico dos fenômenos magnéticos e suas relações com a sociedade;
Campos magnéticos de ímãs e campo magnético terrestre (bússola);
O experimento de Oersted;
Interação entre dois condutores paralelos.
Lei de Biot-Savart;
Definição do vetor campo magnético;
Campo magnético devido a fio, espira e solenoide;
Efeito Hall;
Lei de Ampère;
Força de Lorentz;
Movimento de cargas em campos magnéticos;
Fluxo Magnético.
Força eletromotriz induzida : lei de Faraday – Lenz;
Correntes de Foucault;
Geradores e motores;
Indutância;
Energia Magnética;
Equações de Maxwell diferenciais do eletromagnetismo: divergente e rotacional do campo magnético;
4 – Propriedades Magnéticas da Matéria (opcional)
Origem do magnetismo na matéria (descrição clássica e quântica);
Magnetização e suscetibilidade magnética;
Polos e dipolos magnéticos;
O magnetismo da Terra;
Paramagnetismo;
Ferromagnetismo;
Diamagnetismo;
Momentos magnéticos atômicos;
5 - Circuitos Transientes
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Carga e descarga de circuitos RC, RL;
Circuito de corrente alternada em indutores e capacitores – fasores;
Reatância e impedância;
Transformador;
6 – Equações de Maxwell
Corrente de deslocamento;
Equações de Maxwell: formulação integral e diferencial.
METODOLOGIA DE ENSINO E AVALIAÇÃO
Aulas expositivas interativas e atividades teóricas e práticas, individuais ou em grupo, como leitura e discussão de
textos, estudos dirigidos, exercícios e aplicações, produção de textos, elaboração e apresentação de seminários,
debates, atividades práticas, pesquisas de campo, observação de ambientes educacionais, análise de filmes e
outras atividades que visam desenvolver o aluno como sujeito de sua aprendizagem.
A parte prática em laboratório consiste na realização de experimentos e demonstrações e na elaboração de
relatórios e trabalhos. Disponibilização de objetos de aprendizagem com exposições ou atividades interativas
relacionadas aos conteúdos das aulas teóricas e práticas.
Considerando a avaliação um processo formativo, ela será processual, levando em conta a participação, o
envolvimento e o aproveitamento do aluno nas atividades de ensino-aprendizagem. De acordo com as Normas
Acadêmicas do IFBA, a avaliação em cada disciplina compreende a apuração da frequência às aulas e a
verificação do aproveitamento através da atribuição de três notas (de zero a dez) a avaliações parciais e a um
exame final, nas formas definidas pelo professor no plano de curso. Será aprovado o aluno que tiver frequência
maior ou igual a 75% e média final maior ou igual a 5,0. A média final é calculada atribuindo-se peso 2 para a
média (aritmética ou ponderada) das avaliações parciais e peso 1 para o exame final. O aluno que obtiver nota
maior ou igual a 7,0 nas avaliações parciais estará dispensado do exame final.
RECURSOS UTILIZADOS
Quadro branco e marcadores, computador e projetor, material impresso (apostilas, listas de exercícios etc.) para aulas presenciais.
Sala virtual da disciplina no Ambiente Virtual de Aprendizagem do IFBA (MOODLE) para disponibilização de material didático
e acompanhamento das atividades de ensino-aprendizagem e interação entre os participantes do curso.
Laboratório didático de física para realização de atividades práticas e experimentos.
PRÁTICA DE ENSINO
A prática de ensino está presente nesta disciplina em atividades executadas pelos alunos sob a orientação do professor envolvendo
i) a observação e a crítica de materiais didáticos relacionados aos conceitos discutidos na disciplina (leitura e crítica de livros-texto
do ensino médio; coleta, investigação e crítica de objetos de aprendizagem).
ii) a elaboração de material didático ou roteiros de atividades práticas e experimentos ou banco de questões sobre os temas da
disciplina para aplicação na Educação Básica e contextualizando-os no universo do educando.
iii) a elaboração e apresentação de seminários e mini-aulas sobre os temas da disciplina.
A dedicação do aluno à atuação e reflexão sobre a prática docente corresponde nesta disciplina à carga de 30 horas semestrais
em aulas e outras atividades.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
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KELLER, Frederick J., GETTYS, W. Edwards & SKOVE, Malcolm J. FÍSICA - Volume 2. São Paulo: Makron
Books do Brasil, 1997.
YOUNG, Hugh D. e FREEDMAN, Roger A. Sears & Zemansky Física III – Eletromagnetismo. São Paulo:
Addison Wesley, 12a. ed. 2008.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert e KRANE, Keneth. Fundamentos de Física. vol. 3. 4ª edição. Rio de
Janeiro: LTC.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CAMPOS, A. A., ALVES, E. S. e SPEZIALI, N. L. Física Experimental Básica na Universidade. Belo
Horizonte: Editora UFMG.
HAYT JR., William H. Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 1995.
MARTINS, Nelson. Introdução à Teoria da Eletricidade e do Magnetismo. São Paulo: Ed. Edgar Blucher,
1975.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica - 3 Eletromagnetismo. São Paulo: Edgard Blücher, 4ª ed.
revisada, 2002.
REITZ, John R., MILFORD, Frederick J. e CHRISTY, Robert W. Fundamentos da Teoria Eletromagnética.
Campus, 1982.
TIPLER, Paul A. e MOSCA, Gene. Física para Cientistas e Engenheiros vol . 3. Rio de Janeiro: LTC, 5ª ed.
2006.
Aprovado pelo Departamento
Chefe do Departamento
Data
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