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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE ELETRONICA QUANTICA | ||
| DISCIPLINA: Física Teórica e Experimental III | ||
| CARGA HORÁRIA: 120 | CRÉDITOS: 6 | CÓDIGO: FIS03-05185 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Obrigatória | FEN - Eng. Ambiental e Sanitária (versão 1) FEN - Engenharia (versão 2) FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Cartográfica FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Civil FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia de Produção FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Mecânica FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Têxtil FEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Civil Construção CivilFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica Eletricidade IndustrialFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Civil EstruturasFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Civil SanitáriaFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica Sistemas de PotênciaFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica Sistemas e ComputaçãoFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica Sistemas EletrônicosFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Elétrica TelecomunicaçõesFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia Civil TransportesFEN - Engenharia (versão 2) Engenharia de Produção TêxtilFEN - Engenharia. (versão 1) FEN - Engenharia. (versão 1) Engenharia de Produção MecânicaFEN - Engenharia. (versão 1) Engenharia de Produção Qualidade Química |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 4 | 4 | 60 |
| Prática/ Trabalho de Campo | 1 | 2 | 30 |
| Laboratório | 1 | 2 | 30 |
| TOTAL | 6 | 8 | 120 |
OBJETIVO(S):
Ao final do período o aluno deverá ser capaz de: interpretar, analisar, e utilizar os conceitos de Eletricidade e Magnetismo.
EMENTA:
Cargas e forças elétricas; Potencial elétrico; Capacitância; Corrente elétrica; Leis de Ohm e Joule; Fluxo e indução magnética; Leis de Ampére e Biot; Leis de Faraday e Lenz; Corrente alternada.
Ementa Detalhada
1 - CARGA E FORÇA ELÉTRICA
1.1 - Carga e matéria - condutores e isolantes
1.2 - Força elétrica Lei de Coulomb
1.3 - Conservação de carga
2 - COMPO ELÉTRICO
2.1 - Modelos matemáticos do campo elétrico - intensidade
2.2 - Linha de força - dipolo em campo elétrico
2.3 - Movimento de cargas em campos elétricos
3 - LEI DE GAUSS
3.1 - Fluxo de campo elétrico
3.2 - Condutor isolado
3.3 - Aplicações da Lei de Gauss
3.4 - Modelo atômico
4 - POTENCIAL ELÉTRICO
4.1 - Potencial e intensidade de campo: Carga puntiforme - Sistema de cargas - Dipolo
4.2 - Energia potencial elétrica
4.3 - Gradiente de potencial
4.4 - Gerador eletrostático
5 - CAPAITÂNCIA
5.1 - Aspectos físicos da capacitância - cálculo da capacitância
5.2 - Capacitores - modelos, associação
5.3 - Dielétricos - Aspectos atômicos - Dielétricos e Lei de Gauss
5.4 - Os 3 vetores elétricos
5.5 - Energia armazenada no campo elétrico dos capacitores
6 - CORRENTE ELÉTRICA
6.1 - Corrente elétrica, densidade de corrente
6.2 - Lei de Ohm, resistência, resistividade e condutividade - aspecto atômico
6.3 - Associação de resistores, em série, em paralelo, delta-estrela
6.4 - Transmissão de energia num circuito elétrico - efeito Joule
6.5 - Leis de Kirchhoff - malhas simples
6.6 - Potenciômetro
6.7 - Ponto de Wheatstone
6.8 - Circuito transitório R-C
7 - CAMPO MAGNÉTICO
7.1 - Definição do campo modelo matemático
7.2 - Ação do campo magnético sobre cargas elétricas em movimento, ação do campo magnético sobre uma corrente
7.3 - Conjugado atuado numa espira de corrente
7.4 - Efeito Hall
7.5 - Cargas em trajetórias circulares, cíclotron
8 - LEI DE AMPÈRE - INTERAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
8.1 - Experiências de Oersted
8.2 - Modelo matemático da Lei de Ampère - aplicação: campo magnético de 1 solenóide
8.3 - Ação entre 2 condutores paralelos
8.4 - Lei de Biot e Sacart
9 - LEI DE FARADAY - INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
9.1 - Força eletromotriz induzida
9.2 - Lei de Lenz
9.3 - Movimento de 1 espira num campo magnético
9.4 - Campos magnéticos variáveis com o tempo
9.5 - Betatron
10 - INDUTÂNCIA
10.1 - Cálculo da indutância
10.2 - Circuito transitório R-L
10.3 - Energia armazenada no campo magnético
11 - CORRENTES ALTERNATIVAS
11.1 - Espira de corrente com movimento de rotação em campo magnético - força eletromotriz induzida
11.2 - Valores máximo, instantâneo, eficaz de corrente alternada
11.3 - Circuitos simples de corrente alternada - resistência, indutância, capacitância em série e em paralelo - circuito ressoante
11.4 - Triângulo da impedância e admitância
11.5 - Representação simbólica - Forma vetorial, cartesiana e polar
11.6 - Distribuição de potência - triângulo de potências - correção do fator de potência
12 - PROPRIEDADE MAGNÉTICA DA MATÉRIA
12.1 - Pólos e dipolos magnéticos
12.2 - Paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo
12.3 - Magnetismo nuclear
12.4 - 3 vetores magnéticos
13 - REFLEXÃO E REFRAÇÃO DA LUZ
13.1 - Leis de reflexão
13.2 - Lei de Snell da refração - lâmina de faces paralelas
13.3 - Reflexão total
13.4 - Princípio de Fermat
13.5 - Refração em prisma, equações do prisma, dispersão, poder dispersão, poder dispersivo, número de Abbe
13.6 - Prismas especiais
14 - DIÓTRICOS PLANOS E ESFÉRICOS]
14.1 - Equação dos diótricos para raios de pequena inclinação - formação de imagens convenções - ópticas geométricas - pontos conjugados - focos e distância focais
14.2 - Espelhos planos e esféricos - focos e espelho especiais
15 - LENTES ABERRAÇÕES
15.1 - Lentes simples mergulhadas no ar - pontos principais de 1 lente - lentes especiais
15.2 - Formas gaussianas e newtonianas da equação das lentes - focos da lente - lentes convergentes e divergentes
15.3 - Lentes delgadas - lentes compostas
15.4 - Sistemas centrados - construção gráfica de imagens
15.5 - Instrumentos de óptica - oculares, lunetes microscópios, câmera fotográfica, veriscópios.
LABORATÓRIO:
- Eletrostática: duas práticas com eletroscópio;
- Métodos de carregar um corpo isolante e condutor;
- Comportamento de cargas - condutividade;
- Lei de Coulomb;
- Caracterização; configuração efeito de um campo elétrico;
- Energia potencial, potencial em um ponto - D.D.P.;
- Efeito capacitivo e dielétrico;
- Eletromagnetismo e Magnetismo - duas práticas;
- Instrumentos de medida;
- Fonte, potenciais em C.C. e C.A - corrente em C.C. e C.A - eficaz médio e de pico;
- Lei de Ohm;
- Bobina de indução;
- Transformadores.
| PRÉ-REQUISITO 1: FIS02-05143 Física Teórica e Experimental II |
| DISCIPLINA(S) CORRESPONDENTE(S): FAT01-07919 Física Teorica e Experimental III FIS03-00478 Eletricidade e Magnetismo II FIS03-07170 Eletricidade e Magnetismo I A IPRJ02-07604 Física II IPRJ02-07605 Física III IPRJ02-11886 Física Experimental III - R IPRJ02-11889 Física III - R |
BIBLIOGRAFIA: - Nível Sears e Zemansky - Física vol. II e III.
- Halliday, Resnick - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, 3 ª Ed., Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 1994.