Introdução ao Eletromagnetismo

Ivan de Oliveira

2021 — 1ª edição
Lançamento

R$ 89,00

Disponível em estoque

Sobre o Livro

ISBN: 9786555061703
Páginas: 324
Formato: 17 x 24 cm
Ano de Publicação: 2021
Peso: 0.555 kg

Sumário

1 Análise vetorial e sistemas de coordenadas
1.1 Vetores
    1.1.1 Grandezas escalares
    1.1.2 Grandezas vetoriais
    1.1.3 Representação de grandezas vetoriais
        1.1.3.1 Representação algébrica de vetores
        1.1.3.2 Representação geométrica de vetores
    1.1.4 Soma e subtração geométricas de vetores
    1.1.5 Componentes de um vetor
    1.1.6 Vetores unitários
    1.1.7 Operações algébricas com vetores
        1.1.7.1 Adição e subtração de vetores
        1.1.7.2 Produto entre vetores
            1.1.7.2.1 Produto escalar
            1.1.7.2.2 Produto vetorial
    1.1.8 Identidades vetoriais
1.2 Sistemas de coordenadas
    1.2.1 Coordenadas cartesianas
    1.2.2 Coordenadas cilíndricas
    1.2.3 Coordenadas esféricas
1.3 Funções vetoriais
    1.3.1 Derivadas de funções vetoriais
    1.3.2 Integrais de funções vetoriais
        1.3.2.1 Integral de linha
        1.3.2.2 Integral de superfície
1.4 Operadores vetoriais
    1.4.1 Gradiente
        1.4.1.1 Interpretação geométrica do gradiente
        1.4.1.2 Teorema do gradiente
    1.4.2 Divergente
        1.4.2.1 Interpretação física do divergente
        1.4.2.2 Teorema do divergente
    1.4.3 Rotacional
        1.4.3.1 Interpretação física do rotacional
        1.4.3.2 Teorema de Stokes
    1.4.4 Operador 
1.5 Problemas


2 Fundamentos
2.1 Modelos Atômicos
    2.1.1 Modelo de Thomson
    2.1.2 Modelo de Rutherford
    2.1.3 Modelo de Bohr
        2.1.3.1 Postulados de Bohr
2.2 Características das cargas elétricas
2.3 Corpos eletrizados
2.4 Processos de eletrização
    2.4.1 Condutores
    2.4.2 Isolantes
    2.4.3 Eletrização por atrito
    2.4.4 Eletrização por contato
    2.4.5 Eletrização por indução
2.5 Princípio da conservação da carga
2.6 Problemas
 

3 Força elétrica
3.1 Força elétrica
3.2 Problemas
 

4 Campo elétrico
4.1 Campo elétrico
    4.1.1 Vetor campo elétrico
    4.1.2 Direção e sentido do vetor campo elétrico
    4.1.3 Vetor campo elétrico de uma carga puntiforme
    4.1.4 Princípio da superposição para o campo elétrico
    4.1.5 Vetor campo elétrico para uma distribuição contínua de cargas
    4.1.6 Linhas de campo
        4.1.6.1 Propriedades das linhas de campo
    4.1.7 Campo elétrico constante
4.2 Dipolo elétrico
4.3 Condutores e isolantes
4.4 Condutores em um campo elétrico estático
4.5 Problemas


5 Potencial elétrico
5.1 Campo elétrico conservativo
5.2 Potencial elétrico
    5.2.1 Potencial elétrico para uma carga puntiforme
    5.2.2 Potencial elétrico para um sistema de cargas puntiforme
    5.2.3 Potencial elétrico para distribuição contínua de cargas
    5.2.4 Diferença de potencial elétrico em um campo elétrico constante
5.3 Energia potencial elétrica
    5.3.1 Energia potencial de um dipolo elétrico em um campo elétrico externo
5.4 Superfícies equipotenciais
5.5 Problemas
 

6 Lei de Gauss
6.1 Fluxo do campo elétrico e lei de Gauss
    6.1.1 Fluxo de campo elétrico
    6.1.2 Lei de Gauss
6.2 Condição de contorno para um condutor no espaço livre
6.3 Problemas
 

7 Dielétricos e capacitores
7.1 Dielétricos
7.2 Vetor polarização elétrica
    7.2.1 Potencial elétrico externo ao dielétrico
7.3 Vetor deslocamento elétrico e constante dielétrica
7.4 Condição de contorno para campos eletrostáticos
7.5 Capacitores
7.6 Capacitância
    7.6.1 Capacitor de placas planas e paralelas no vácuo
    7.6.2 Capacitância na presença de um dielétrico
7.7 Energia armazenada em um capacitor
7.8 Associação de capacitores
    7.8.1 Associação em série de capacitores
    7.8.2 Associação em paralelo de capacitores
7.9 Problemas
 

8 Resolvendo problemas de eletrostática
8.1 Equação de Poisson
8.2 Equação de Laplace
    8.2.1 Propriedades importantes da solução da equação de Laplace
    8.2.2 Equação de Laplace com uma variável independente
        8.2.2.1 Solução da equação de Laplace em coordenadas cartesianas
        8.2.2.2 Solução da equação de Laplace em coordenadas cilíndricas
        8.2.2.3 Solução da equação de Laplace em coordenadas esféricas
8.3 Problemas
 

9 Eletrodinâmica
9.1 Corrente elétrica
9.2 Densidade de corrente e a equação da continuidade
9.3 Resistência elétrica e lei de Ohm
    9.3.1 Resistência elétrica
    9.3.2 Lei de Ohm
    9.3.3 Resistência elétrica em função da temperatura
    9.3.4 Supercondutores
    9.3.5 Potência elétrica
9.4 Condições de contorno para a densidade de corrente
9.5 Teoria microscópica da condução elétrica em metais
9.6 Passagem para o equilíbrio eletrostático
9.7 Problemas
 

10 Circuitos elétricos
10.1 Força eletromotriz
10.2 Leis de Kirchhoff
10.3 Associação de resistores
    10.3.1 Associação em série de resistores
        10.3.1.1 Propriedades dos resistores conectados em série
    10.3.2 Associação em paralelo de resistores
        10.3.2.1 Propriedades dos resistores conectados em paralelo
10.4 Medidas
    10.4.1 Amperímetro
    10.4.2 Voltímetro
10.5 Circuitos RC
    10.5.1 Processo de carga de um capacitor
    10.5.2 Processo de descarga de um capacitor
10.6 Problemas
 

11 Magnetismo
11.1 Linhas de campo magnético
11.2 Definição de campo magnético
    11.2.1 Força magnética
11.3 Força sobre condutores percorridos por corrente elétrica
11.4 Torque em uma espira percorrida por corrente
    11.4.1 Motor elétrico
11.5 Campo magnético devido a uma carga em movimento
11.6 Lei de Biot e Savart
    11.6.1 Aplicações da lei de Biot-Savart
        11.6.1.1 Campo magnético devido a um fio retilíneo percorrido por corrente
        11.6.1.2 Campo magnético devido a uma espira circular percorrida por corrente
11.7 O divergente de B
11.8 Problemas
 

12 Lei de Ampère
12.1 A lei de Ampère
12.2 Corrente de deslocamento de Maxwell
12.3 Problemas
 

13 Lei de indução de Faraday
13.1 Experiência de Faraday
13.2 Energia magnética
13.3 Problemas
 

14 Equações de Maxwell
14.1 Equação da onda
    14.1.1 Velocidade da onda em um meio isotrópico e não condutor
14.2 Ondas eletromagnéticas em uma dimensão
     14.2.1 Velocidade de fase e número de onda
14.3 Espectro eletromagnético
14.4 Ondas eletromagnéticas planas
14.5 Velocidade de grupo
14.6 Natureza vetorial da luz
    14.6.1 Polarização
14.7 Fluxo de energia e o vetor de Poynting
14.8 Problemas
 

Apêndices

Apêndice A Conceitos fundamentais de matemática
A.1 Regras de potenciação
A.2 Propriedade dos logaritmos
A.3 Relações trigonométricas
A.4 Números complexos
A.5 Funções hiperbólicas

Apêndice B Derivadas e integrais
B.1 Derivadas
B.2 Integrais

Apêndice C Séries
C.1 Desenvolvimento em série de potência
C.2 Série de Taylor
C.3 Série de Fourier

Apêndice D Polinômios de Legendre


Respostas dos problemas

Referências

Índice remissivo

Sinopse

Este livro é fruto das notas de aulas das disciplinas que o autor leciona na Faculdade de Tecnologia (FT) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e tem como objetivo apresentar aos estudantes universitários o eletromagnetismo como uma teoria que une conceitos da eletrostática, da eletricidade e do magnetismo.

A abordagem dos conceitos é feita utilizando princípios matemáticos de forma clara e objetiva, permitindo que o leitor perceba a importância desses princípios em diferentes áreas do conhecimento. Com esse objetivo fazemos, no primeiro capítulo, uma revisão ampla e objetiva dos principais conceitos matemáticos que serão utilizados na descrição dos conceitos do eletromagnetismo. Também conta com exercícios resolvidos para os diferentes tópicos e uma coleção de problemas ao final de cada capítulo. Os problemas foram escolhidos para que o estudante possa verificar o seu entendimento sobre os temas abordados em diferentes níveis de dificuldades. Além disso, apresentamos todas as respostas dos problemas propostos.

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