Page 1 | ______ | | | | | | | | | | | U.E.F.S | | DEPARTAMENTO: FÍSICA

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U.E.F.S
| | DEPARTAMENTO: FÍSICA
| | PROGRAMA DE | |
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| | DISCIPLINA | |
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CÓDIGO
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DISCIPLINA
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FIS 308
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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III - E
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| | CARGA HORÁRIA |
CRÉDITOS
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REQUISITOS
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| | T |
30
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02
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| | P |
30
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01
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| |---|-----------|--------------------|
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| | E |
00
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00
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| |---|-----------|--------------------|
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| |TOT|
60
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03
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EMENTA
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Esta disciplina tem como objetivo o estudo da Eletricidade e do | |
| |Magnetismo Clássico visando propiciar ao estudante um conhecimento | |
| |amplo
das
Leis e Fenômenos do Eletromagnetismo como também | |
| |complementação
parcial
do domínio do Método Científico e o | |
| |conhecimento
dos
fundamentos de física necessários ao Ciclo | |
| |Profissional.
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| | OBJETIVOS
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Ao término deste
curso os alunos deverão ser capazes de | |
| |interpretar as quatro Equações do Eletromagnetismo (Equações de | |
| |Maxwell) e aplicá-las
na
resolução
de problemas simples de | |
| |eletricidade e magnetismo como também estar familiarizado com | |
| |métodos de medidas elétricas e magnéticas e o uso de seus respectivos| |
| |instrumentos de medidas.
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| | METODOLOGIA |
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Aulas expositivas; Exercícios de fixação e estudo dirigido; | |
| |Experimentos de Laboratório; Experimentos demonstrativos e Seminários| |
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| | AVALIAÇÃO
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Será feita de avaliações (provas escritas), trabalhos realizados | |
| |em grupo e listas de exercícios, além do desempenho em aulas práticas| |
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| | CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
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| | PARTE TEÓRICA
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| | 1. Carga e Matéria:
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- O Objetivo do Eletromagnetismo.
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- Condutores e Isolantes.
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- O Conceito de Carga Elétrica. Cargas Elétricas Positivas e | |
| |
Negativas. A medida da quantidade de carga.
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| |
- Lei de Coulomb. Carga Elétrica x Massa Gravitacional.
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| |
- Leis de Conservação de Carga.
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| |
- Quantização da Carga. O Experimento de Milikan.
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| |
- Carga e Matéria.
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| | 2. O Campo Eletrostático:
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| |
- A Interação Eletrostática. O Princípio de Superposição de | |
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Forças.
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| |
- As Cargas como fonte de Campo Elétrico.
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| |
- Linhas de Força.
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| |
- Cálculo de E para algumas Distribuições Particulares de Carga.| |
| |
- Movimento de Cargas em Campos Elétricos.
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| |
- O Dipolo Elétrico.
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| | 3. Lei de Gauss:
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| |
- Campos Vetoriais e Linhas de Campos.
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- Fluxo.
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| |
- A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb.
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| |
- A distribuição de Cargas em um Condutor Isolado. A Gaiola de | |
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Faraday. O Campo Elétrico próximo à Superfície de um Condutor.| |
| |
- Verificação Experimental da Lei de Gauss.
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| |
- Lei de Gauss e Aplicações.
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| | 4. Potencial Elétrico:
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| |
- Integral de Linha de um Campo Vetorial.
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| |
- Trabalho Mecânico de uma Força.
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| |
- Força Conservativas. A Força Eletrostática.
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| |
- Energia Potencial. Energia Potencial Eletrostática e Energia | |
| |
Potencial Gravitacional.
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| |
- A Conservação da Energia Mecânica.
| |
| |
- A Função Potencial Eletrostático e Potencial Gravitacional. A | |
| |
Diferença de Potenciais.
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| |
- Cálculo do Potencial Eletrostático para algumas Distribuição | |
| |
particulares de Carga.
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| |
- Determinação do Campo a partir do Potencial. O Operador | |
| |
Gradiente.
| |
| |
- Estudo de Condutor Isolado. O Poder das Pontas.
| |
| |
- As Máquinas Eletrostáticas de Indução. O Gerador de Van de | |
| |
Graff.
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| | 5. Capacitores e Dielétricos:
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| |
- Sistemas de Condutores.
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| |
- O Capacitor e a Capacitância.
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| |
- Cálculo de Capacitância de Capacitores com Geometrias Simples.| |
| |
- Densidade de Energia Eletrostática.
| |
| |
- Capacitores com Dielétricos.
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| |
- A Polarização dos Dielétricos.
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| |
- Os Dielétricos e a Lei de Gauss.
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| | CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
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| | 6. Corrente e Resistência Elétrica:
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| |
- Corrente Elétrica e Densidade de Corrente. Corrente Constante | |
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e Variáveis.
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| |
- A Condutividade dos Meios Materiais. A Lei de Ohm e o Modelo | |
| |
Microscópico.
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| |
- A Resistência Elétrica.
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| |
- A Transferência de Energia num Circuito Elétrico. O Efeito | |
| |
Joule.
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| |
| | 7. Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos:
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| |
- A Existência de Fontes de ddp constante. As Pilhas e as | |
| |
Baterias.
| |
| |
- O Circuito Elétrico. As Leis de Kirchhoff para os Circuitos | |
| |
Elétricos.
| |
| |
- O Conceito de Malhas e Nó em um Circuito. Circuito de | |
| |
Múltiplas Malhas.
| |
| |
- Método de medida das Correntes e das ddps.
| |
| |
- Circuitos RC simples. Aspectos de Transferência de Energia | |
| |
envolvidos nos Circuitos RC.
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| | 8. O Campo Magnético:
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| |
- Magnetismo. As Fontes Naturais.
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| |
- O Campo Magnético. A Força Magnética sobre uma Partícula | |
| |
carregada em Movimento. A Definição de Indução Magnética B. A | |
| |
Força de Lorentz.
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| |
- Fluxo do Campo Magnético. Lei de Gauss para o Magnetismo.
| |
| |
- A Força Magnética sobre os Condutores de Corrente Elétrica. O | |
| |
Efeito Hall.
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| |
- O Toque sobre uma Espira de Corrente.
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| |
- O Movimento de Partículas Carregadas em um Campo Magnético | |
| |
Uniforme. O Acelerador de Partículas Cicloton.
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| |
- a Descoberta de Elétron e a Determinação da razão e/m.
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| | 9. A Produção do Campo Magnético pelas Correntes Elétricas:
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| |
- A descoberta de Oersted, a lei de Ampere e a Lei de Biot- | |
| |
Savart.
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| |
- Os Campos Magnéticos de distribuições de Correntes Particula- | |
| |
res. Fios retilíneos, espiras, solenóides e toróides.
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| |
- Interação entre Condutores conduzindo Correntes.
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| |
- A Corrente de Deslocamento Maxwell e a Generalização Forma | |
| |
Integral.
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| | 10. A lei de Faraday:
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| |
- As Experiências de Farday.
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| |
- A Lei da indução de Faraday-Lens.
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| |
- O Estudo quantitativo da Lei da Indução.
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| |
- Os Campos Magnéticos variáveis no Tempo e a Lei de Faraday- | |
| |
Lenz.
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| |
- Indução e Movimento Relativo.
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| |
- As Equações de Maxwell na forma integral.
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| | 11. Indutância:
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| |
- A Definição do Indutor e o conceito de Indutância.
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| |
- Cálculo de Indutância Simples.
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- Energia associada a um Campo Magnético. Densidade de Energia. | |
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| | CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
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- Um Circuito RL Simples.
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- A Indutância e a Lei de Faraday.
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- Indutância Mútua.
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| | 12. Propriedades Magnéticas da Matéria:
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- Como responde a Matéria a um Corpo Magnético.
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| |
- A Classificação das Substâncias diamagnéticas, paramagnéticas | |
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e ferromagnéticas.
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| |
- O Diamagnetismo e o Paramagnetismo.
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| |
- O Ferromagnetismo. O Fenômeno da Histerese Ferromagnética.
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| |
- O Momento Magnético Nuclear. A Técnica da Ressonância Magnéti-| |
| |
ca Nuclear.
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| |
- O Campo Magnético da Terra.
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| | PARTE PRÁTICA: Experimentos Realizados:
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- Medida Corrente e Diferença de Potencial.
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- Medidas de Resistência.
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- Ponte de Wheatstone.
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- Resistências não Lineares por Efeito da Temperatura.
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- Medidas
da
Componente Horizontal de Indução Magnética | |
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Terrestre.
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- Linhas Equipotenciais.
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- Constante de Tempo em Circuitos RC.
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| | REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA |
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| | EISBERG, R. M. e LERNER, L. S. Física Fundamentos e Aplicações, | |
| |
Vol. III.
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| |
| | HALLIDAY, D. RESNICK, R. Física Eletromagnetismo, Vol. III.
| |
| |
| |
| | NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica – Eletromagnetismo, Vol. | |
| |
III.
| |
| |
| |
| | MARTINS, N. Introdução à Eletricidade e Magnetismo, Vol. I.
| |
| |
| |
| | MICKELVEY, J. P. e GROTCH, H. Física, - Vol. III.
| |
| |
| |
| | PURCELL, E. M. – Curso de Física de Berkeley – Eletricidade e | |
| |
Magnetismo, Vol. II.
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| |
| | TIPLER, P. A. – Física, Vol. II.
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| | OBS: Devido as mudanças de códigos do Departamento de Física, a | |
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disciplina Física Geral e Experimental III – E (EXA 344) será | |
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oferecida com o código FIS 308.
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