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 Término do curso 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.
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
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.
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
Bibliografia Cronograma 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!
Videos gentilmente cedidos pela professora Maria Antonieta Experimentos Bastões neutros Bastões isolantes 1 Bastões isolantes 2 Bastões isolantes 1 e 2 Videos gentilmente cedidos pela professora Maria Antonieta
Cargas elétricas Bastões isolantes 2 Bastões isolantes 1 Bastões isolantes 1 e 2
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)
Outros fatos experimentais
Conservação de carga elétrica Não é possível modificar a carga elétrica total de um sistema que esteja isolado. Benjamim Franklin
Força elétrica Repulsão Atração
Isolantes e condutores Material isolante Material condutor Condutor
Isolantes e condutores
De uma maneira simplificada, define-se: Isolantes e condutores De uma maneira simplificada, define-se: Isolantes são materiais que as cargas elétricas têm dificuldade de se deslocar. Condutores são materiais onde as cargas elétricas se deslocam com facilidade.
Eletrização por indução Eletroscópio
Eletrização por indução Eletroscópio Por que é difícil visualizarmos estes fenômenos no nosso cotidiano? Em outras palavras: Por que é difícil realizar estas experiências no Brasil?
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
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
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?
Cargas pontuais Esferas condutoras Duas distribuições podem ser consideradas pontuais quando as suas dimensões são muito menores do que a distância entre elas.
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas iguais q2 q1
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas iguais q2 q1 Para onde apontam as forças neste sistema?
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Nunca esqueça o vetor unitário! Qual a importância da notação vetorial?
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1 Para onde apontam as forças neste sistema?
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q2 q1
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências Cargas diferentes q1 q2
Forças elétricas: Recapitulando o que vimos nas experiências
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?
Lei de Coulomb E se aproximarmos as cargas, o que acontece com a força?
Lei de Coulomb q1 q2 q1 q2 Lei de Coulomb
Lei de Coulomb Lei de Coulomb
Princípio da superposição 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?
Princípio da superposição q1 q0 q2
Princípio da superposição q1 q0 q2
Princípio da superposição q1 q0 q2
Princípio da superposição q1 q0 q2
Princípio da superposição q1 q0 q2 Princípio da superposição: Força resultante em q0 é igual a soma das forças F01 e F02
Princípio da superposição q1 q0 q2 Princípio da superposição: Força resultante em q0 é igual a soma das forças F01 e F02 IMPORTANTE: SOMA VETORIAL!
Princípio da superposição q0 Como realizar esta soma? Somando os módulos? Definindo eixos e somando componentes?
Princípio da superposição q0 Como realizar esta soma? Somando os módulos? Definindo eixos e somando componentes?
Princípio da superposição y q0 x Representando a soma vetorial algebricamente:
Princípio da superposição q0