Nome da Disciplina
TEORIA ELETROMAGNÉTICA
CÓDIGO
0098140
Carga Horária
68 horas
Atividade Complementar
Não
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CRÉDITOS
4
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%

Ementa

Equações de Maxwell, Campo eletromagnético, Ondas Eletromagnéticas, Relatividade Especial, Cinemática e dinâmica da partícula relativística, Radiação por cargas em movimento

Objetivos

Objetivo Geral:

Conteúdo Programático

1. Introdução à Eletrostática
1.1. A Lei de Coulomb; o campo elétrico.
1.2. A Lei de Gauss; forma diferencial da Lei de Gauss.
1.3. A equação da eletrostática e o potencial escalar; distribuições superficiais de cargas e dipolos; as equações de Poisson e de Laplace.
1.4. O Teorema de Green.
1.5. Unicidade da solução com condições de contorno de Dirichlet e de Neumann.
1.6. A solução de problemas de contorno na eletrostática com a função de Green.
1.7. Energia potencial eletrostática e densidade de energia.
2. Multipolos e Dielétricos
2.1. Expansão em multipolos; desenvolvimento em multipolos da energia de uma distribuição de cargas em um campo externo.
2.2. Tratamento elementar da eletrostática em meios materiais.
2.3. Energia eletrostática em meios dielétricos.
3. Magnetostática
3.1. A Lei de Biot-Savart.
3.2. As equações diferenciais da magnetostática e a Lei de Ampère; o potencial vetor.
3.3. Campos magnéticos de uma distribuição localizada de correntes; momentum magnético.
3.4. Energia magnética de um sistema de correntes.
3.5. Força e torque sobre uma distribuição localizada de correntes numa indução magnética externa.
3.6. Equações macroscópicas da magnetostática.
4. Equações de Maxwell e Leis de Conservação
4.1. A Lei de Faraday da indução; corrente de deslocamento; equações de Maxwell.
4.2. Potenciais vetor e escalar; transformações de calibre, calibre de Lorentz e calibre de Coulomb.
4.3. As funções de Green para a equação da onda eletromagnética.
4.4. O Teorema de Poynting e a conservação da energia e do momentum de um sistema de partículas carregadas e campos eletromagnéticos.
4.5. As leis de conservação para meios macroscópicos.
5. Ondas Eletromagnéticas Planas e Propagação de Ondas
5.1. Ondas planas em um meio não-condutor.
5.2. Ondas eletromagnéticas em um meio condutor ou dissipativo.
6. A Teoria da Relatividade Restrita
6.1. Transformações de Lorentz e resultados cinemáticos básicos da relatividade restrita.
6.2. Adição de velocidades; quadrivetores.
6.3. Momentum e energia relativísticos de um partícula.
6.4. Propriedades matemáticas do espaço-tempo da relatividade restrita.
6.5. Invariância da carga elétrica, covariância da eletrodinâmica.
6.6. A transformação dos campos eletromagnéticos.
7. Dinâmica das Partículas Relativísticas e Campos Eletromagnéticos
7.1. Lagrangiana e hamiltoniana de uma partícula carregada relativística em campos eletromagnéticos externos.
7.2. Lagrangiana para o campo eletromagnético.
7.3. Tensores canônicos e simétricos das tensões; leis de conservação.
8. Sistemas Radiativos Simples; Espalhamento e Difração
8.1. Campos e radiação de uma fonte oscilante localizada; campos e radiação de um dipolo elétrico.
8.2. Campos de dipolo magnético e de quadrupolo elétrico.
9. Radiação de Cargas em Movimento
9.1. Potenciais de Liénart-Wiechert e campos de uma carga puntiforme.
9.2. Potência total irradiada por uma carga acelerada.
9.3. Distribuição angular da radiação emitida por uma carga acelerada.
9.4. Radiação emitida por uma carga em movimento extremamente relativístico arbitrário.
9.5. Distribuição na freqüência e distribuição angular da energia irradiada por cargas aceleradas.

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • JACKSON, J. D. Classical Electrodynamics, third edition. New York : John Wiley & Sons, 1999. 808 + xi pp.
  • FRENKEL, J. Princípios de Eletrodinâmica Clássica. São Paulo : EdUSP, 1996. 424 pp. THIDÉ, B. Electromagnetic Field Theory. http://www.plasma.uu.se/CED/. Acesso: 17 de outubro de 2008.
  • LANDAU, L., LIFSHITZ, E. Electrodynamics of Continuous Media. Course of Theoretical Physics, volume 8. Oxford : Butterworth-Heinemann, 2000.

Bibliografia Complementar:

  • MELROSE, D. B., MCPHEDRAN, R. C. Electromagnetic Processes in Dispersive Media. London : Cambridge, 2003, 432 pp.
  • BARUT, A. O. Electrodynamics and Classical Theory of Fields and Particles. New York : Dover, 1980.

Turmas Ofertadas

Turma Período Vagas Matriculados Curso / Horários Professores
T1 2019 / 2 8 8 Física (Mestrado acadêmico)
Física (Doutorado)
Horários
ManhãTardeNoite
TER10:00 - 10:50
10:50 - 11:40
QUI10:00 - 10:50
10:50 - 11:40
JOEL PAVAN
Professor responsável pela turma

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