Capítulo 21 – Cargas elétricas · PDF fileInformações Gerais...

Fsica 4
Profa. Keli F. Seidel
tica e Fsica moderna

Informaes Gerais Sitehttps://kelifisica.wordpress.com/utfpr/
https://kelifisica.wordpress.com/utfpr/fisica-3-experimental/
Informaes sobre:- plano de ensino;- Datas de provas, entrega de trabalho, apresentao de
trabalhos, etc;- Slides de aulas;- Sugesto de vdeos;- Lista de exerccios;- Etc ...
https://kelifisica.wordpress.com/utfpr/fisica-3-experimental/

Informaes Gerais Email:[email protected]
Obs.: no tiro dvidas por email sobre exerccios, assuntos da disciplina, etc. Para isto vocs podem conversar comigo em horrio de PA.
Horrios de PA:Quarta-feira: T3 (14h40 at 15h30);Quintas-feiras: M4 (10h20 at 11h10);Sextas-feiras: M4 (10h20 at 11h10).Qualquer mudana em meu horrio de PA, ser atualizada em
minha pgina.
mailto:[email protected]

Informaes Gerais Bibliografia:
Principal: Halliday;
Auxiliar:Tipler;Sears;Serway;

Informaes Gerais Datas das avaliaes escritas:
* 07/04/17 PRIMEIRA AVALIAO (P1);* 12/05/17 SEGUNDA AVALIAO (P2);* 22/06/17 TERCEIRA AVALIAO (P3);* 29/06/17 Segunda-chamada;* 30/06/17 Avaliao Substitutiva / reavaliao (Psub);

Informaes Gerais30/06 Avaliao substitutiva / reavaliao;
Obs.: a avaliao substitutiva referente todo o contedo do semestre (P1, P2 e P3);
A avaliao substitutiva substitui a menor dentre as notas da P1, P2 ou P3;
A avaliao substitutiva NO substitui a nota de uma avaliao no realizada;
A avaliao substitutiva no tem segunda-chamada.
Nota final = (P1+P2+P3)/3

Atividades Extras1) Atividades extrasAPS sero lanadas ao longo do semestre algumas atividades. Essas
atividades so passadas em sala de aula e deixadas tambm em minha pgina pessoal;
-A(s) APS(s) deve(m) ser entregue at o dia estabelecido pela Profa. Em hiptese alguma ser aceita a entrega de APS aps a data pr-estabelecida. Os alunos que optarem por no entregar a APS, no tero nenhum nus na mdia final.
Listas de exerccios como sugesto de estudo;- So apenas para o aluno estudar e tirar suas dvidas, mas no deve ser
entregue Profa.;

Assuntos de Fsica 4 Ondas Eletromagnticas; tica
tica Geomtrica;tica fsica;
Difrao;Interferncia;Polarizao;

Assuntos de Fsica 4 Fsica moderna (Fsica quntica antiga)
Relatividade (restrita);Ftons e ondas de matria;tomos;Conduo e eletricidade em slidos;Fsica nuclear;Energia nuclear; (EXTRA: Partculas elementares e Big Bang)

Relembrando ... Fsica 3 EQUAES DE MAXWELL As equaes de Maxwell foram desenvolvidas por Maxwell?

Equaes de Maxwell
Fsica 4Ref. Halliday Volume3 e 4

Um pouco de histria....Por muitos anos as teorias sobre eletricidade e magnetismo andaram
separadas;* Teoria de campos eltricos:
Lei de Coulomb e Lei de Gauss

Um pouco de histria....Por muitos anos as teorias sobre eletricidade e magnetismo andaram
separadas; * Teoria de campos magnticos
Lei de Biot-Savart e Lei de Ampre
Jean-Baptiste Biot Felix Savart

Um pouco de histria....Lei de Faraday campo magntico varivel induz um campo
eltrico!!!
A partir da Lei de Faraday os conceitos sobre campos eltrico e magntico comearam a caminhar juntos CAMPO ELETROMAGNTICO /
ONDAS ELETROMAGNTICAS
Michael Faraday
Anlise de simetria da natureza ...... Estudos da poca mostravam que o campo magntico poderia ser gerado por Corrente ou Campo eltrico varivel (contribuio de Maxwell);

Um pouco de histria....Situao: anlise de campo eltrico e magntico no espao onde no
esto presentes cargas ou correntes!Escolhendo uma superfcie fechada qualquer nesta regio, pode-se
aplicar a Lei de Gauss (da eletricidade e do magnetismo) e obtemos:
Perceba a simetria das equaes!!!

Um pouco de histria....Situao: anlise de campo eltrico e magntico no espao onde no
esto presentes cargas ou correntes;Escolhendo um caminho fechado qualquer nesta regio, e aplicando a
Lei de Faraday e Lei de Ampre a esta situao, temos:
Perceba que neste caso no h simetria das equaes!!!

Um pouco de histria....James Clerk Maxwell
Seria possvel um campo eltrico varivel estabelecer um campo magntico???

Um pouco de histria....J. C. Maxwell percebeu que:
Maxwell props uma correo Corrente de Deslocamento
Objetivo de Maxwell Escrever o menor nmero possvel de equaes e leis capazes de descrever todos os comportamentos possveis do eletromagnetismo;
Estas Leis so vlidas para todos os casos, exceto a Lei de Ampre, que no se aplica correntes descontnuas (ex.: um capacitor carregando ou descarregando)

Um pouco de histria....Importante lembrar que ...
No existe uma nica equao que derive as equaes de Maxwell. Estas foram formuladas separadamente
As Equaes de Maxwell relacionam os vetores campo eltrico e campo magntico a suas fontes que podem ser cargas eltricas, correntes variveis ou campos variveis;
No exagero dizer que toda a moderna rea das comunicaes vem diretamente da descoberta de Maxwell!!!

Lei de Gauss da Eletricidade Relaciona o campo eltrico carga que
produz
Lei de Gauss do Magnetismo Relaciona o fluxo de campo magntico s cargas
magnticas (dipolo magntico) envolvidas. Linhas de campo so fechadas inexistncia de monopolos magnticos
Profa. Dra. Keli F. Seidel
As Equaes de Maxwell na forma integral

Lei de Faraday
Campo magntico varivel produz campo eltrico induzido
Lei de Ampre-Maxwell Relaciona o campo magntico duas
fontes: correntes eltricas e campos eltricos variveis;
As Equaes de Maxwell na forma integral

As Equaes de Maxwell na forma diferencial
Lei de Gauss da Eletricidade
Lei de Gauss do Magnetismo
Lei de Faraday
Lei de Ampre-Maxwell

As Equaes de Maxwell
Concluses- Por fim, estas quatro equaes so capazes de descrever
qualquer fenmeno da Teoria Eletromagntica;(obs.: no necessariamente estas podem ser as equaes mais simples para descrever tais fenmenos. Dependendo do carter a ser descrito, outras teorias/modelos podem ser utilizadas como veremos mais a frente (difrao, interferncia, polarizao, etc));
- No possvel separar campos eltricos e magnticos de uma onda eletromagntica;

Bibliografia
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de fsica. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2009 vol 3 e 4;
SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark Waldo; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. 12. ed. So Paulo, SP: Pearson Addison Wesley, c2008-2009 vol 4;
YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A., FISICA IV - TICA E FSICA MODERNA, 12a ed. So Paulo, Addison Wesley, 2008;
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