Diagrama de temas
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1. Introdução
Introduzir os fenômenos que envolvem a eletricidade e o magnetismo. Interpretar esses fenômenos em termos da teoria do eletromagnetismo e das equações de Maxwell. Relacionar os tópicos tratados no curso com desenvolvimentos tecnológicos e aplicações diversas no nosso cotidiano. Discussão qualitativa sobre o experimento de Michelson Morley e suas conseqüências para a construção da teoria da relatividade, como preparação para a disciplina de Relatividade que vai se seguir na grade. Desenvolver atividades orientadas relacionando o conteúdo do curso com o ensino de eletricidade e magnetismo no ensino médio, tais como propostas de exercícios ou, preparação de materiais didáticos, análise de textos didáticos, etc.
2. Programa
- Revisão das equações básicas do eletromagnetismo; Lei de Gauss, Lei de Ampère, Lei de Faraday
- Capacitores: energia elétrica armazenada no capacitor, materiais dielétricos e polarização, modelos qualitativos de condutores, isolantes e semi-condutores. Circuito RC. Balanço de energia. Experimento qualitativo com circuito RC para verificação de armazenamento de energia, tempo característico, etc.
- Indutância: auto indutância e indutância mútua, energia magnética. Circuito LC. Balanço de energia.
- Circuito RLC- oscilações livres, tipos de amortecimento. Experimento qualitativo com oscilações livres observadas com osciloscópio, descrição qualitativa do papel de cada elemento no circuito.
- Oscilações forçadas e ressonância. Balanço de Energia. Experimento qualitativo com circuito RLC, construção da curva de ressonância e análise qualitativa. Filtros, transformadores e linhas de transmissão.
- Equações de Maxwell - corrente de deslocamento, Equação de Ampére-Maxwell.
- Ondas eletromagnéticas, equação de onda no vácuo, velocidade de propagação e espectro eletromagnético.
- Ondas planas, polarização, energia transportada pela onda eletromagnética. Experimento qualitativo com emissor de micro ondas para observação e análise qualitativa de fenômenos de polarização, absorção e reflexão.
- Discussão do experimento de Michelson e Morley, modelo de éter e mudança de referencial. Discussão sobre invariância das equações de Maxwell e postulados da relatividade.
3. Monitoria
Monitor: Wesley Ferreira Maia. E-mail:wesley.maia@usp.iag.br. Horário: todas as Quartas feiras das 12h às 13h na sala 212 da ala central.
4. Bibliografia
A disciplina será baseada nos livros textos de física básica de eletricidade e magnetismo. Temos várias opções disponíveis mas eu recomendo as seguintes como referência inicial
- Sears e Zemansky, Física III - Eletromagnetismo, 12a edição ou mais recente
- Halliday e Resnick, Física III, 4a. ou 5a. edição
- Tipler, Física, vol 2
- H. Moysés Nussenszveig, Curso de Física Básica 3, primeira edição
Recomendo também, como leitura complementar, o "The Feynman Lectures on Physics", R. Feynman and R. Leighton. Todos estes livros, com pequenas variações nas edições, você encontra ou na biblioteca do IFUSP ou na internet, de forma "gratuita".
5. Critérios de avaliação e aprovação
Para ser aprovado na disciplina, o aluno deve satisfazer as regras básicas da USP ou seja, possuir frequência maior ou igual a 70% e média final maior ou igual a 5,0. Esta disciplina prevê recuperação (segunda avaliação). Os alunos que obtiverem frequência maior ou igual a 70% e média final maior ou igual a 3,0 estão habilitados para a recuperação. A data da recuperação será combinada diretamente com os alunos que ficarem para rec.
Esta disciplina conta com dois créditos trabalho. Créditos trabalho são usados para desenvolver atividades ligadas à disciplina com tutela do professor/monitor, mas desenvolvidas fora dos horários de aula. Neste caso, estas atividades (atividade extra-classe) serão realizadas e farão parte da avaliação do aluno.
A nota da disciplina será composta da nota de duas provas e da atividade extra-classe. A média final será computada da seguinte forma:
\( M = \frac{1}{3}( P_{1} + P_{2} + A) \)
onde \(P_{i}\) é a nota da prova \(i\) e \(A\) é a nota da atividade extra-classe. Haverá uma prova substitutiva somente para aqueles que perderam uma das provas que substituirá a nota da prova perdida cálculo da média final.
6. Calendário
As provas e atividades ocorrerão nas seguintes datas:
- Provas
- P1 - 20 de setembro
- P2 - 22 de novembro
- Substitutiva - 3 de dezembro
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A prova deve ser entregue digitalizada, em PDF, para o e-mail suaide@if.usp.braté as 17:00 do dia 7 de janeiro de 2019. Provas recebidas além deste horário não serão corrigidas.
- Revisão das equações básicas do eletromagnetismo; Lei de Gauss, Lei de Ampère, Lei de Faraday