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Germano Maioli Penello

Introdução ao Eletromagnetismo. Site do curso. www.if.ufrj.br/~germano/IntroEletro_2012-2.html. Germano Maioli Penello. 15/10/2012. Objetivos. Introduzir os  conceitos básicos de eletricidade e magnetismo, bem como ilustrar suas diversas aplicações. Objetivos.

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Presentation Transcript


  1. Introdução ao Eletromagnetismo Site do curso • www.if.ufrj.br/~germano/IntroEletro_2012-2.html Germano Maioli Penello 15/10/2012

  2. Objetivos • Introduzir os  conceitos básicos de eletricidade e magnetismo, bem como ilustrar suas diversas aplicações.

  3. Objetivos • Introduzir os  conceitos básicos de eletricidade e magnetismo, bem como ilustrar suas diversas aplicações. Término do curso • Construção das Equações de Maxwell a partir de observações experimentais.

  4. Programa • A Lei de Coulomb • O Campo Elétrico • A Lei de Gauss • O Potencial Elétrico • Capacitores e Dielétricos • Corrente e Resistência • Força Eletromotriz e Circuitos DC • O Campo Magnético • Fonte de Campo Magnético • A Lei de Ampère e a Lei de Biot-Savart • A Lei de Faraday • Indutância • Magnetismo em Meios Materiais

  5. Critérios de aprovação • P1, P2 (possibilidade de listas de exercício valendo nota). • Mp = (P1 + P2)/2  Mp >= 7.0,  APROVADO • P3. • Mf = (Mp + P3)/2 • Mf >= 5,  APROVADO • No caso de falta justificada em uma das provas P1 ou P2, o aluno deverá realizar uma segunda chamada.    • No caso de falta de duas provas, o aluno será reprovado.

  6. Bibliografia • Física 3 (12a edição) •      Young, H.D. & Freedman, R.A. Pearson Education Fundamentos de Física (4a edição ) •      D. Halliday. R. Resnick and J. Walker - John Wiley & Sons, Inc. • Curso de Física Básica 3 (Eletromagnetismo) •      H. Moysés Nussenzveig - Editora Edgard Blücher Ltda

  7. Bibliografia • Física 3 (12a edição) •      Young, H.D. & Freedman, R.A. Pearson Education Fundamentos de Física (4a edição ) •      D. Halliday. R. Resnick and J. Walker - John Wiley & Sons, Inc. • Curso de Física Básica 3 (Eletromagnetismo) •      H. Moysés Nussenzveig - Editora Edgard Blücher Ltda Cronograma • Em construçao!

  8. Experimentos Bastões neutros Bastões isolantes 1 Bastões isolantes 1 e 2 Bastões isolantes 2 Videos gentilmente cedidos pela professora Maria Antonieta

  9. Cargaselétricas Bastões isolantes 2 Bastões isolantes 1 Bastões isolantes 1 e 2

  10. Lei de Du Fay • Existem dois tipo de cargas elétricas. • Cargas elétricas do mesmo tipo se repelem e cargas elétricas de tipos diferentes se atraem. • Charles–François Du Fay • (1698-1739)

  11. Outrosfatosexperimentais

  12. Conservação de cargaelétrica • Não é possível modificar a carga elétrica total de um sistema que esteja isolado. Benjamim Franklin

  13. Forçaelétrica Repulsão Atração

  14. Isolantes e condutores Material isolante Material condutor Condutor

  15. Isolantes e condutores

  16. Isolantes e condutores De uma maneira simplificada, define-se: Isolantessão materiais que as cargas elétricas têm dificuldade de se deslocar. Condutoressão materiais onde as cargas elétricas se deslocam com facilidade.

  17. Eletrizaçãoporindução Eletroscópio

  18. Eletrizaçãoporindução Eletroscópio Por que é difícil visualizarmos estes fenômenos no nosso cotidiano? Em outras palavras: Por que é difícil realizar estas experiências no Brasil?

  19. Pergunta • Em um sistema isolado, dois materiais inicialmente neutros trocam cargas por atrito. Se um material fica carregado com carga total positiva, segue que o outro material ficará : • carregado com a mesma quantidade de carga positiva • carregado com a mesma quantidade de carga negativa • carregado positivamente, mas com uma quantidade de carga total diferente • carregado negativamente, mas com uma quantidade de carga total diferente

  20. Pergunta • Em um sistema isolado, dois materiais inicialmente neutros trocam cargas por atrito. Se um material fica carregado com carga total positiva, segue que o outro material ficará : • carregado com a mesma quantidade de carga positiva • carregado com a mesma quantidade de carga negativa • carregado positivamente, mas com uma quantidade de carga total diferente • carregado negativamente, mas com uma quantidade de carga total diferente

  21. Pergunta A interação eletromagnética é 1036 vezes mais intensa quando comparada com a interação gravitacional. Por que a interação eletromagnética não é levada em consideração no cálculo de trajetórias, por exemplo, de planetas?

  22. Cargaspontuais Esferas condutoras Duas distribuições podem ser consideradas pontuais quando as suas dimensões são muito menores do que a distância entre elas.

  23. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas iguais q2 q1

  24. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas iguais q2 q1 Para onde apontam as forças neste sistema?

  25. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências q2 q1 Nunca esqueça o vetor unitário! Qual a importância da notação vetorial?

  26. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências q2 q1

  27. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências q2 q1

  28. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências q2 q1

  29. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1 Para onde apontam as forças neste sistema?

  30. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1

  31. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1

  32. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1

  33. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q1 q2

  34. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências q1 q2 q1 q2

  35. Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Note bem que até agora não falamos em momento algum da distância entre as cargas. E se aproximarmos as cargas, o que acontece com a força?

  36. Lei de Coulomb E se aproximarmos as cargas, o que acontece com a força?

  37. Lei de Coulomb q1 q2 q1 q2 Lei de Coulomb

  38. Lei de Coulomb Lei de Coulomb

  39. Princípiodasuperposição O que acontece se adicionarmos mais uma carga ao sistema? q1 q0 q2 Considerando que todas as cargas são positivas, como descrever a força na carga q0?

  40. Princípiodasuperposição q1 q0 q2

  41. Princípiodasuperposição q1 q0 q2

  42. Princípiodasuperposição q1 q0 q2

  43. Princípiodasuperposição q1 q0 q2

  44. Princípiodasuperposição q1 q0 q2 Princípio da superposição: Força resultante em q0 é igual a soma das forças F01 e F02

  45. Princípiodasuperposição q1 q0 q2 Princípio da superposição: Força resultante em q0 é igual a soma das forças F01 e F02 IMPORTANTE: SOMA VETORIAL!

  46. Princípiodasuperposição q0 • Como realizar esta soma? • Somando os módulos? • Definindo eixos e somando componentes?

  47. Princípiodasuperposição q0 • Como realizar esta soma? • Somando os módulos? • Definindo eixos e somando componentes?

  48. Princípiodasuperposição y q0 x Representando a soma vetorial algebricamente:

  49. Princípiodasuperposição q0

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