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Eletromagnetismo I

UNIDADE 1 – ANÁLISE VETORIAL: UMA REVISÃO

1.1 – Álgebra Vetorial.

1.2 – Invariância.

1.3 – A Derivada Temporal.

1.4 – O Vetor Gradiente.

1.5 – Fluxo e Divergência: O Teorema da Divergência

1.6 – A integral de Linha e o Rotacional.

1.7 – O Teorema de Stokes.

1.8 – O Laplaciano

1.9 – Sistemas de Coordenadas

1.9.1 – Coordenadas Cilíndricas

1.9.2 – Coordenadas Esféricas

1.9.3 – O Gradiente, Rotacional, Divergente e Rotacional em Coordenadas Esféricas e Cilíndricas.

UNIDADE 2 – CAMPOS ELETROSTÁTICOS.

2.1 – Campos Eletrostáticos em Vácuo.

2.1.1 – Lei de Coulomb.

2.1.2 – A Intensidade do Campo Elétrico.

2.1.3 – O Potencial Elétrico.

2.1.4 – O Campo Elétrico Dentro e Fora de Corpos Macroscópicos.

2.1.5 – A Lei de Gauss.

2.1.6 – As Equações de Poisson e Laplace.

2.1.7 – Condutores.

2.1.8 – Cálculo do Campo Elétrico Produzido por uma Distribuição de Cargas Simples.

2.1.9 – O Dipolo Elétrico.

2.1.10 – O Quadrupolo Elétrico Linear.

2.1.11 – Multipolos Elétricos.

2.1.12 – O Campo Elétrico Fora de uma Distribuição Arbitrária de Cargas.

2.1.13 – O Campo Elétrico Médio Dentro de uma Esfera Contendo uma Distribuição Arbitrária de Cargas.

2.1.14 – A Energia Potencial de uma Distribuição de Cargas.

2.1.15 – Densidade de Energia em um Campo Elétrico.

2.1.16 – Forças em Condutores.

2.2 – Materiais Dielétricos.

2.2.1 – A Polarização Elétrica

2.2.2 – O Campo Elétrico em um Ponto Exterior.

2.2.3 – Campo Elétrico em um Ponto Exterior.

2.2.3.1 – Intensidade do Campo Elétrico Devido a Dipolos Distantes.

2.2.3.2 – Intensidade do Campo Elétrico Devido a Dipolos Próximos.

2.2.4 – O Campo Local.

2.2.5 – A Susceptibilidade Elétrica.

2.2.6 – A Divergência do Vetor Campo Elétrico e o Vetor Deslocamento Elétrico.

2.2.7 – Cálculos de Campos Elétricos Envolvendo Dielétricos.

2.2.8 – Dielétricos Polares.

2.2.9 – A Equação de Clausius-Mossotti.

2.2.10 – Dependência com a Freqüência, Anisotropia e Não Homogeneidade de Dielétricos.

2.2.11 – Energia Potencial de uma Distribuição de Cargas em Presença de Dielétricos.

2.2.12 – Forças em Dielétricos.

2.2.13 – Forças em Condutores em Presença de Dielétricos.

2.3 – Métodos Gerais para A Resolução das Equações de Laplace e Poisson.

2.3.1 – Continuidade do Potencial, Vetor Deslocamento e do Vetor Campo Elétrico na Interface Entre Dois Meios Diferentes.

2.3.2 – Teorema da Unicidade.

2.3.3 – Método das Imagens.

2.3.4 – Solução da Equação de Laplace em Coordenadas Retangulares.

2.3.5 – Solução da Equação de Laplace em Coordenadas Esféricas: Equação de Legendre e Polinômios de Legendre.

2.3.6 – Solução da Equação de Poisson para o Potencial Elétrico.

2.3.7 – Solução da Equação de Poisson para o Vetor Campo Elétrico.

UNIDADE 3 – CAMPOS MAGNÉTICOS

3.1 – Campos Produzidos Por Correntes Estacionárias no Vácuo ou em Materiais Não-Magnéticos.

3.1.1 – Forças Magnéticas.

3.1.2 – A Indução Magnética e a Lei de Biot-Savart.

3.1.3 – Força sobre uma Carga Pontual em Movimento em um Campo Magnético.

3.1.4 – A Divergência da Indução Magnética.

3.1.5 – O Potencial Vetor.

3.1.6 – O Rotacional da Indução Magnética.

3.1.7 – A Lei de Ampère.

3.1.8 – O Dipolo Magnético.

3.2 – Indução Eletromagnética e Energia Magnética.

3.2.1 – A Lei da Indução de Faraday.

3.2.2 – A Intensidade do Campo Elétrico Induzida Expressa em Termos do Vetor Potencial.

3.2.3 – Força Eletromotriz Induzida em um Sistema que se Move.

3.2.4 – Indutância e Força Eletromotriz.

3.2.5 – Energia Armazenada em um Campo Magnético.

3.2.6 – Autoindutância para uma Distribuição Volumétrica de Correntes.

3.2.7 – Força Magnética entre Dois Circuitos.

3.2.8 – Torque Magnético.

3.2.9 – Forças Magnéticas dentro de um Circuito Isolado.

3.2.10 – Pressão Magnética.

3.3 – Materiais Magnéticos.

3.3.1 – O Vetor Magnetização.

3.3.2 – Indução Magnética em um Ponto Exterior a um Corpo Magnetizado.

3.3.3 – Indução Magnética em um Ponto Interior de um Corpo Magnetizado: a divergência da Indução Magnética.

3.3.4 – A Intensidade de Campo Magnético e a Lei de Ampère.

3.3.5 – Susceptibilidade e Permeabilidade Magnética Relativa.

3.3.6 – Histerese Magnética.

3.3.7 – Condições de Contorno.

3.3.8 – Cálculo de Campos Magnéticos.

3.3.8.1 – Campos B e H para um Ímã na Forma de Barra.

3.3.8.2 – Circuitos Magnéticos.

3.3.8.3 – Solução da Equação de Poisson para a Indução Magnética.

UNIDADE 4 – EQUAÇÕES DE MAXWELL

4.1 – A Conservação da Carga Elétrica.

4.2 – Os Potenciais Retardados.

4.3 – A Condição de Lorentz.

4.4 – A Divergência do Campo Elétrico e a Equação da Onda Não Homogênea para V.

4.5 – A Equação da Onda Não Homogênea para o Potencial Vetor.

4.6 – A Divergência da Indução Magnética/

4.7 – Equações de Maxwell na Forma Diferencial e Integral.

4.8 – Dualidade.

4.9 – O Lema de Lorentz.

4.10 – As Equações da Onda Não Homogêneas para o Campo Elétrico e para a Indução Magnética.

UNIDADE 5 – PROPAGAÇÃO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS: ONDAS PLANAS EM MEIOS INFINITOS

5.1 – Ondas Eletromagnéticas Planas no Espaço Livre.

5.2 – Os Vetores Campo Elétrico e Campo Magnético em Meios Homogêneos, Isotrópicos Lineares e Estacionários.

5.3 – Propagação de Ondas Eletromagnéticas Planas em Não Condutores.

5.4 – Propagação de Ondas Eletromagnéticas Planas em Meios Condutores e em Muito Bons Condutores.

5.5 – Propagação de Ondas Eletromagnéticas Planas em Gases Ionizados a Baixas Pressões.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

LORRAIN, Paul e CORSON, Dale; Eletromagnetic Fields and Waves: W.H. Freeman and Company, 1970 (2ed.).

BIBIOGRAFIA COMPLEMENTAR

AZEVEDO, J.C.A.; Eletrodinâmica Clássica. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos; São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 1991

REITZ,J.R.; MILFORD, F.J.; CHRISTY, Fundamentos da Teoria Eletromagnética. tradução de Renê Balduino Sander; 3 ed. Rio de Janeiro:campus,1982.

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