Conteúdo Programático Introdução ao Electromagnetismo

Conteúdo Programático

I. Introdução ao Eletromagnetismo

1.1 Análise Vetorial

1.2 Leis Fundamentais do Eletromagnetismo

2.   Campos Eletromagnéticos Estáticos

2.1 Campos Eletrostáticos

2.2 A corrente elétrica

2.3 Resistência, dielétrico e capacitores

2.4 Campos Magnéticos

3.   Campos Magnéticos e Elétricos variando no tempo

3.1 Circuito Magnéticos

Bibliografia

• Eletromagnetismo – Joseph Edminister
• Eletromagnetismo – Hayt
• Eletromagnetismo – Kraus
• Física III – Eletromagnetismo – Sears e Zemansky

Análise Vetorial

1.1 Conceitos Gerais

• Grandeza escalar: magnitude. Exemplo: Massa, volume, temperatura, pressão.

• Grandeza vetorial: magnitude, direção e sentido, tensão, etc. Exemplo: densidade de corrente, velocidade, aceleração, força, etc.

Observação: A magnitude de um vetor é sempre um valor positivo,

Campo escalar: Cada ponto da região é representado por um escalar.

Exemplos: campo de potências, campo de temperaturas, campo de pressões.

Notação: Seja Ø=x²+y²+z²=100 definido um escalar.

        Se Ø = potencial → temos uma superfície equipotencial esférica,

        Se Ø = temperatura → temos uma superfície isotérmica esférica.

        Se Ø = pressão → temos uma superfície isobárica esférica.

1.2 Produto Escalar

É definido como:

[pic 1]*[pic 2]=|A| |B| cos ө

ө= menor ângulo entre [pic 3]e[pic 4] 

[pic 5]

Propriedades:

1. [pic 6]*[pic 7]= [pic 8]*[pic 9](comutativa)
2. [pic 10]*[pic 11]= 0 =[pic 12]┴[pic 13]
3. [pic 14]*[pic 15]=|[pic 16]|²=A²

Aplicação: Obtenção da componente ou da projeção de um vetor (ex.: [pic 17]) numa dada direção (exemplo, o vetor[pic 18] ou o eixo x)

• A projeção (ou componente) escalar do vetor [pic 19] sobre o vetor [pic 20] é:

[pic 21]

[pic 22]

ā= versor ou vetor universitário

A projeção (ou componente) vetorial do vetor [pic 23] sobre o vetor [pic 24] é:

FALTA A FORMULA

[pic 25]

1.3 Produto Vetorial

É definido como:

[pic 26]*[pic 27]=|A| |B| sen ө ān

[pic 28]

Onde ān= versor normal ao plano formado pelos vetores [pic 29]*[pic 30],definido pela regra do saca rolhas(mão direita indo de [pic 31]para[pic 32]).

[pic 33]

Propriedades:

1. [pic 34]*[pic 35]= -[pic 36]*[pic 37](não comutativa)
2. [pic 38]*[pic 39]= 0 =[pic 40]//[pic 41]
3. [pic 42]*[pic 43]=0

Aplicações

Obtenção de área paralelogramo (ou triângulo), cujos lados são as magnitudes dos vetores [pic 44]e [pic 45]

[pic 46]

[pic 47]

[pic 48]

1.4 Sistemas de coordenadas

• Representação de um ponto nos 3 sistemas de coordenadas

Coordenadas cartesianas

[pic 49]

Coordenadas cilíndricas

[pic 50]

Coordenadas esféricas

[pic 51]

Transformações entre sistemas de coordenadas

[pic 52]

 

Vetores unitários nos 3 sistemas de coordenadas

Coordenadas cartesianas

[pic 53]

Coordenadas cilíndricas

[pic 54]

Coordenadas esféricas

[pic 55]

2. Força Eletrostática e Lei de Coulomb

[pic 56]

K=¼Πξo

ξo=permissividade elétrica do vácuo=8,85x10 N.m²/C²

Para o eletromagnetismo:

[pic 57]

[pic 58]

Unidade [N]

3. Campo Elétrico