Fisica III

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Física teórica e experimental III
 
Sejam Bem vindos...
Profº: Evandro S. Oliveira
Ementa e
Referência Bibliográfica
 
Livros:
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Revisão: Ensino Médio
Contextualização:
Apresentar e trabalhar os princípios, conceitos, fenômenos, Leis, técnicas e ferramentas importantes da Eletrodinâmica Clássica de Maxwell para a compreensão de problemas cotidianos e futuros das Engenharias. 
Do ponto de vista didático, as aulas de Teoria e de Laboratório de Práticas Experimentais devem ser expositivas, de representações matemáticas e exercícios teóricos. 
Técnica experimental de tratamento de dados e representações gráficas juntamente com a realização, Práticas Experimentais.
Envolvimento dos discentes na execução e Resolução de problemas de engenharia, em escala didática, em Laboratório e fora da sala de aula, sendo incentivados ao trabalho em Equipes de Projetos a serem apresentados aos seus colegas no fim do semestre letivo. 
Ementa teórica:
Carga Elétrica,
Lei de Coulomb e Campo Elétrico, 
Lei de Gauss, Potencial Elétrico, 
Corrente Elétrica, Resistência Elétrica e Lei de Ohm, 
Campo Magnético, 
Força Magnética de Lorentz, 
Lei de Biot-Savart, 
Lei de Ampère-Maxwell, 
Lei da Indução de Faraday, 
Equações de Maxwell e Ondas Eletromagnéticas.
Ementa Experimental:
 Teoria dos Desvios/Erros; 
Tratamento Estatístico de dados; Representação Gráfica Linear e Logarítmica; 
Práticas Laboratoriais de: Carga Elétrica, Lei de Coulomb e Campo Elétrico;
 Lei de Gauss, Potencial Elétrico;
 Corrente Elétrica, Resistência Elétrica e Lei de Ohm;
 Campo Magnético, Força Magnética de Lorentz, Lei de Biot-Savart, Lei de Ampère-Maxwell, Lei da Indução de Faraday;
 Equações de Maxwell e Ondas Eletromagnéticas.
Objetivos gerais:
 	A Disciplina de Física Teórica Experimental 3, não  será encarada como uma reedição ou reforço dos conteúdos de Eletricidade e Magnetismo de nível médio, tampouco confundida com os conteúdos contidos na disciplina anterior de Bases Físicas para a Engenharia. 
		Será pensada como o primeiro contato, matematicamente e experimentalmente formal dos alunos, com os princípios, problemas, propriedades, Leis e fenômenos da Eletrodinâmica Clássica de Maxwell. 
Aulas teóricas: Eletrostática
 Unidade 1: Campo Elétrico
1.1 O conceito de Carga Elétrica
1.2 Lei de Coulomb
1.3 Conceito de Campo Elétrico e linhas de Campo Elétrico
1.4 Campo de uma Carga puntiforme
1.5 Campo de sistemas e distribuições contínuas de Carga
Unidade 2: Lei de Gauss
2.1 Conceito de fluxo do Campo Elétrico
2.2 Lei de Gauss
2.3 Aplicações a problemas com simetria plana, cilíndrica e esférica
2.4 Campo Elétrico em condutores
Eletrostática:
		Unidade 3: Potencial Elétrico
3.1 Conceito de energia potencial e potencial Elétrico
3.2 Relação entre potencial e Campo Elétrico
3.3 Potencial de uma Carga puntiforme
3.4 Potencial de sistemas e distribuições contínuas de Carga
Aulas teóricas: Eletrodinâmica
Unidade 4: Corrente Elétrica
4.1 Corrente Elétrica e densidade de Corrente
4.2 Resistência e resistividade Elétrica
4.3 Lei de Ohm
4.4 Força Eletromotriz
4.5 Energia e potência em circuitos
Eletromagnetismo:
Unidade 5: Campo Magnético
5.1 Conceito de Campo Magnético e linhas de Campo Magnético
5.2 Força magnética sobre uma carga em movimento
5.3 Movimento de uma Carga em um Campo Magnético
5.4 Lei de Biot-Savart
Unidade 6: Lei de Ampère
6.1 Lei de Ampère
6.2 Aplicações a problemas com simetrias plana, cilíndrica e esférica.
Eletromagnetismo:
 Unidade 7: Lei de Faraday
7.1 Indução Eletromagnética
7.2 Lei de Faraday
7.3 Lei de Lenz
7.4 Campo Elétrico induzido
Unidade 8: Leis de Maxwell
8.1 Campo Magnético induzido e corrente de deslocamento
8.2 Equações de Maxwell
8.3 Ondas Eletromagnéticas
Aulas de Laboratório de Práticas Experimentais:
:
Unidade 1: TEORIA DE DESVIOS/ERROS
1.1 Algarismos significativos
1.2 Erros e Incertezas
1.3 Estatística básica aplicada
1.4 Propagação de desvios/erros
Unidade 2: REPRESENTAÇÃO GRÁFICA EM PAPEL
 2.1 Dispersão Gráfica, barras de desvios/erros
2.2 Representação Linear em Papel Milimetrado
2.3 Linearização de Curvas
2.4 Representação em Papel Mono-Log e em Papel Di-Log
Práticas Experimentais:
Unidade 3: Campo Elétrico
3.1 Carga Elétrica - Gerador Van de Graaff
3.2 Campo Elétrico e linhas de Campo Elétrico
3.3 Força Elétrica
3.4 Potencial Elétrico
Unidade 4: Circuitos Resistivos
4.1 Corrente Elétrica e Potencial Elétrico
4.2 Resistência e Resistividade Elétrica
4.3 Lei de Ohm
4.4 Multímetros
4.5 Leitura Ohmica
4.6 Caracterização de Resistores Ohmicos
4.7 Arranjos de Resistores
4.8 Energia e Potência em Circuitos
4.9 Divisor de Corrente Elétrica
Práticas Experimentais:
Unidade 4: Capacitores
4.1 Leitura e Caracterização de Capacitância
4.2 Circuitos Capacitivos - Arranjos de Capacitores
4.3 Função Carga e Descarga
Unidade 5: Campo Magnético
5.1 Fontes de Campo Magnético
5.2 Força Magnética e linhas de Campo Magnético
5.3 Magnetização eForça Magnética sobre linhas de Corrente
5.4 Indutores e Eletroimãs
5.5 Transformadores com núcleos de Ferro
Física teórica e experimental III
 Evandro S. Oliveira
Tópicos:
Cargas Elétricas;
Processo de eletrização: (Atrito, Contato e Indução);
Conservação das cargas elétricas;
Força Elétrica;
Exercícios e aplicações.
Eletrostática:
		É a área da eletricidade que estuda as cargas elétricas sem movimento, ou seja, em estado de repouso.
 A carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares que compõem o átomo, sendo que a carga do próton é positiva e a do elétron, negativa.
 
Condutores e Isolantes:
Condutores
Isolantes:
21
 Processos de eletrização:
Atrito
Processo de eletrização:
Contato
 
Processo de eletrização:
Indução
Um pouco mais sobre partículas:
Exercício 1:
 
 
Exercício 2:
Ditando...
 Prontos?
 Super Shoque 
 
Força entre cargas elétricas:
Lei de Coulomb: 
Força eletrostática (Fe) 
Exercício 1:
1) Determine a intensidade da força de repulsão entre duas cargas elétricas iguais a 1 C, situadas no vácuo e a 1 m de distância. É dada a constante eletrostática k0 = 9 ∙ 109 Nm²/C².
Exercício 3: 
Exercício 4:
Para praticar:
Halliday, vol 3; 8/E
Pág 15 exercício 07;
Pág 20 exercício 38, 44 e 48
Correção dos exercícios:
(Pág 15 exercício 07) - Uma partícula central cuja carga vale -q. Está cercada por dois anéis circulares concêntricos contendo partículas carregadas quais são os módulo e a orientação da força eletrostática total exercida sobre a partícula central pelas outras partículas.
Resposta:
Pág 21 exercício 54
		Duas pequenas esferas condutoras de mesma massa m e mesma carga q estão penduradas em fios não condutores de comprimento L. suponha que o ângulo é tão pequeno que a aproximação tangente do ângulo = seno do ângulo pode ser usada. mostre que a distância de equilíbrio entre as esferas é dada por: 
Solução:
Continuação
Campo Elétrico:
Correção: Exercício 38 página 20
 Pág 20 exercício 44
Solução:
Agora faça você...
Linhas de Campo Elétrico:
O Campo Elétrico de uma carga pontual:
Princípio da superposição:
Campo Elétrico: exercícios
Linhas de campo:
		É a representação geométrica convencionada para indicar a presença de campos elétricos, sendo assim são representadas por linhas que tangenciam os vetores campo elétrico resultante em cada ponto, logo NUNCA SE CRUZAM.
Linhas de Campo:
Linhas de Força:
Linhas de Campo:
Campo Elétrico Uniforme (CEU)
Campo Elétrico gerado por várias cargas
Exercício:
Resolução:
Campo Elétrico produzido por um dipolo elétrico:
Deduzindo:
Assistir:
https://www.youtube.com/watch?v=ynCGb2TH_rsResolução:
Campo Elétrico:
Campo Elétrico produzido por um anel carregado:
Solução:
Carl Friedrich Gauss:
	
É considerado um dos maiores matemáticos de todos os tempos. 
Filho de jardineiro e assistente de um comerciante.
 Enquanto criança mostrou grande talento para a matemática.
 
Lei de Gauss:
O que é fluxo?
O que é ângulo plano e ângulo sólido?
 O que é a lei de Gauss e para que serve?
Na lei de Gauss uma carga externa influencia no fluxo? 
O que é uma superfície gaussiana?
evan.fisica@gmail.com
 
 
 Fim!!!