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Class Electromagnetism I

  • Presentation

    Presentation

    The aim of the Electromagnetism Course 1 is to study electric fields constant in time, magnetic fields constant in time, and stationary electric current. More specifically, it is intended to transmit to the students the notion of field, the methods of determining the electric field, the notions of electric potential and electric energy; the notions of current intensity and current density, Ohm's law and the determination of electrical resistance, and the determination of capacitor capacities; the methods of determining the magnetic field (Ampère's law and Biot-Savart's law), the flux of the magnetic field, the vector potential, the magnetic energy and the solenoids.
  • Code

    Code

    ULHT46-27694
  • Syllabus

    Syllabus

    1. The electric field 1.1. Concept of field 1.2. Electrical force: Coulomb's law 1.3. The electric field 1.4. Gauss's law 1.5. Electric fields in conductors and cavities 2. Electrical potential and electrical energy 2.1. The circulation of the electrostatic field 2.2. The electrical potential 2.3. Electric power 3. Electric current 3.1. Current intensity and current density 3.2. Ohm's law and electrical resistance 3.3. Condensers 4. The magnetic field 4.1. Magnetic force: Lorentz's law 4.2. Ampère's law 4.3. The Biot-Savart law 4.4. The flow of the magnetic field 5. Potential vector and magnetic energy 5.1. The potential vector 5.2. Magnetic energy 5.3. Solenoids
  • Objectives

    Objectives

    Students must acquire in this Course Unit the following skills: determination of the electric field, the electric potential and the electric energy (for point charge distributions and continuous charge distributions with and without symmetry); determination of electrical resistance, capacitor capacity and solenoid inductance for various situations and geometries; determination of the magnetic field and the vector potential (for filiform currents and currents distributed in volume).
  • Teaching methodologies

    Teaching methodologies

    Notes from theoretical classes and the resolution of exercises are made available to students, in digital format. Computational methods are extensively used.
  • References

    References

    Alves, R. G. (2026). Física. Lisboa: Edições Universitárias Lusófonas. ISBN: 9789897572906 Alves, R. G. (2015). Introdução ao Electromagnetismo. Edições Universitárias Lusófonas. ISBN: 9789897570230 Loureiro, J. (2018). Exercícios de Eletromagnetismo e Ótica. IST Press. ISBN: 9789898481672
  • Assessment

    Assessment

    Regras de avaliação
    1. Provas escritas: 70% da classificação final (PE)
    2. Projetos computacionais: 30% da classificação final (PC)
    Alternativas de avaliação escrita (PE)
    a) Avaliação contínua
    Requisitos para aprovação na disciplina:
    - Média aritmética entre as duas melhores frequências (F1 e F2) igual ou superior a 10 valores, sendo as
    notas F1 e F2 arredondadas à décima de valor mas iguais ou superiores a 7 valores;
    - ou nota da Frequência Global igual ou superior a 10 valores;
    - Nota de Laboratório igual ou superior a 10 valores.
    b) Exame final
    Requisitos para aprovação na disciplina:
    - Classificação igual ou superior a 10 valores no exame;
    - Nota de Laboratório igual ou superior a 10 valores.
    Em todos os casos, a nota final será NF=0,7xPE+0,3xPC
    Excepcionalmente, poderá ser realizada uma oral para confirmar qualquer nota obtida na avaliação
    escrita.

     

    Tópicos abordados nos trabalhos de laboratório são:
    * Projecto 1: Sistemas de coordenadas (trajectórias em coordenadas polares, cilíndricas e esféricas, superfícies em coordenadas
    cilíndricas ou esféricas)
    * Projecto 2: Campos vectoriais
    * Projecto 3: Campo eléctrico de cargas pontuais
    * Projecto 4: Equação de Laplace
    * Projecto 5: Campo eléctrico homogéneo deformado por uma esfera condutora
    * Projecto 6: Energia eléctrica de uma rede bidimensional
    * Projecto 7: Plano finito e condensador finito
    * Projecto 8: Campo eléctrico do condensador finito
    * Projecto 9: Lei de Lorentz
    * Projecto 10: Campo magnético de fios sem espessura
    * Projecto 11: Campo magnético de uma esfera em rotação
    * Projecto 12: Campo magnético de um solenoide
    * Projecto 13: Campo magnético do solenoide finito

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