Licenciatura em Engenharia e Ciência dos Computadores

Plano Curricular Plano LECC

Física II (FSCA)

Contextos

Peso

1.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Após a frequência da Disciplina, os alunos deverão ser capazes de:
1.Dominar os princípios mais importantes da Electricidade, Magnetismo, óptica e ondas, e Física quântica que constituem bases da profissão das áreas de telecomunicações e informática
2.Interpretar e explicar os fenómenos naturais ligados à Electricidade, Magnetismo, óptica e ondas, e Física quântica.

Programa

1.Fluxo do campo eléctrico.............................3 aulas
Teorema e de Gauss. Cálculo do campo eléctrico com o auxílio do teorema de Gauss (campo de uma linha de carga, campo de um plano infinito de carga, campo originado por uma distribuição volumétrica de cargas)

2.Potencial eléctrico...................................6 aulas
Potencial eléctrico; diferença de potencial e seu significado físico. Energia potencial electrostática num sistema discreto de cargas pontuais. Superfícies equipotenciais .
Relação entre o campo e o potencial eléctrico; gradiente de potencial. Potencial de um anel, potencial de um disco, potencial de uma esfera. Energia potencial electrostática numa distribuição contínua de cargas.

3.Campo electrostático nos materiais............................3 aulas
Materiais condutores . Distribuição de cargas num condutor em equilíbrio electrostático.
Condensadores (capacitores). Noção de capacitância eléctrica. Condensadores planos cilíndricos e esféricos. Associação de condensadores.Energia de um condensador carregado. Densidade de energia de um campo eléctrico. Materiais dieléctricos . Mecanismo d
Comportamento de um material dieléctrico quando submetido a um campo eléctrico.

4.Movimento de cargas num campo eléctrico.........................6 aulas
Lei de Ohm e resistência eléctrica. Resistividade, dependência da resistência com a temperatura.
Potência dissipada numa resistência. Efeito de Joule. Associação de resistências (série, paralelo e mista). Força electromotriz, associação em série e em paralelo de forças electromotrizes.
Leis de Kirchhoff (lei dos nós e das malhas).
Corrente eléctrica contínua. Intensidade e densidade de Corrente eléctrica.

5.Campo magnetostático no vazio............................6 aulas
Trajectória de uma partícula carregada mergulhada num campo magnético. Força de Lorenz.
Força magnética sobre um condutor com corrente (força de Ampere). Lei de Biot e Savart .
Campo magnético gerado por um condutor rectilíneo. Dois condutores paralelos percorridos corrente. campo magnético de uma Corrente circular. Lei de Ampere.
Campo magnético de uma bobina (solenóide). Fluxo do campo magnético. Corrente de deslocamento.

6.Indução magnética e magnetismo da matéria…………………………………….……6 aulas
Lei geral de indução electromagnética (leis de Faraday e de Lens.
Força electromotriz induzida num condutor em movimento.
Força electromotriz de uma bobina. Geradores e motores. Indutância e auto – Indutância. Energia do campo magnético. Dipolo magnético. Momento dipolar magnético de um átomo .
Magnetização. Materiais diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos.

7.Corrente alternada e impedância eléctrica………………………………………………..…3 aulas
Oscilações eléctricas em circuitos. Circuito resistivo, capacitivo e indutivo. Circuito LCR.
Potência da Corrente alternada. Transformador.

8.Equações de Maxwell e ondas electomagnética..................................................................3 aulas
Equações básicas do electromagnetismo. Campos magnéticos induzidos. Corrente de deslocamento. Equações de Maxwell na forma final. Gradiente, divergência e rotacional.
Propriedades das ondas electromagnéticas. ondas de luz e de radio.
Equação de propagação de uma onda. propagação de ondas electromagnéticas no vazio.

9.Óptica geométrica e Óptica ondulatória….………………………………………………….6 aulas
Conceito de raio luminoso. Reflexao da luz nos diferentes tipos de espelho(planos e esfericos) – Formacao de imagem. Refraccao da luz em lentes biconvexas e biconcavas.
Teoria ondulatoria electromagnetica da luz(polarizacao, interferencia e difraccao).
Conceitos basicos (padrao de difraccao – redes).

10.Física quântica – Teoria quântica da radiação electromagnética.................6 aulas
Radiacao térmica – Leis de Kirchhoff, Stefan-Boltzman e Wien.
Formula de Planck – Efeito fotoelectrico e Teoria fotonica da luz.
Principio de Pauli e distribuicao de electroes por niveis de energia.

Metodologia de avaliação

A Disciplina desenvolver-se-á com aulas teórico-práticas e laboratoriais;
A informação e os conceitos de carácter teórico serão intercalados com actividades de carácter prático em regime tutorial (resolução de exercícios numéricos e práticos). Serão feitos nas aulas Mini-Testes (mT) e Testes (T) .;
Para além do estudo regular, os estudantes deverão realizar Trabalhos de Investigação em Grupo (TG) resultantes de pesquisa bibliográfica. Neste tipo de Trabalho, para além da Bibliografia tradicional, os alunos deverão consultar materiais disponíveis na internet;
Os trabalhos laboratoriais consistirão na realizção de experiência no laboratório, apresentação de um relatório escrito e defesa do mesmo.
É indispensável o trabalho individual dos estudantes, com resolução dos exercícios dados e com à bibliografia recomendada e às fichas da Disciplina;