Introduzir os conceitos básicos que explicam os diversos fenômenos físicos relacionados com a eletricidade e magnetismo. Utilizar o cálculo diferencial e integral para descrever esses fenômenos. Sintetizar a teoria nas quarto equações de Maxwell. Desenvolver no estudante a habilidade para compreender e resolver problemas relacionados com o eletromagnetismo.
Eletrostática: Campo elétrico de distribuições diversas de carga (Lei de Coulomb, “Lei” de Gauss), potencial elétrico, trabalho e energia, capacitores; Corrente e circuitos de corrente contínua; Magnetostática: campo magnético de distribuição de corrente (“Lei” de Biot-Savart e “Lei” de Ampère), momento magnético; Corrente de deslocamento e generalização da “Lei” de Àmpere; “Lei” de Faraday; Equações de Maxwell. Campos elétrico e magnético na matéria. Condições de contorno para os campos em interfaces. Ondas eletromagnéticas.
1. Visão geral do eletromagnetismo. (a) Forças elétricas e magnéticas. (b) A noção de campo. (c) O impacto do eletromagnetismo na ciência e na tecnologia2. Revisão do cálculo vetorial integral e diferencial. 3. Eletrostática. (a) Lei de Coulomb. (b) Potencial Elétrico. (c) Lei de Gauss. (d) Aplicações da lei de Gauss. (e) Dipolo elétrico. (f) Campo de condutores carregados. (g) Método das imagens. (h) Condensadores. (i) Oscilações de plasma. (j) Partículas coloidais em um eletrólito. (k) Energia eletrostática. 4. Dielétricos. (a) Constante dielétrica e vetor de polarização. (b) Equações da eletrostática em dielétricos. (c) Descrição microscópica dos dielétricos. (d) Equação de Clausius-Massoti. 5. Magnetostática. (a) Lei de Ampère.(b) Cálculo do potencial vetor e do campo em várias circunstâncias. (c) Dipolo magnético. (d) Forças sobre um anel de corrente. (e) Energia de um dipolo magnético. (f) Campo magnético versus potencial vetor. 6. O fenômeno da indução. (a) Correntes induzidas. (b) Motores, geradores e tecnologia eletromagnética. (c) Aceleração de partículas em campos elétricos induzidos. (d) Indutância mútua e auto-indutância. (e) Energia magnética. 7. As equações de Maxwell. (a) A corrente do deslocamento. (b) Propagação dos campos elétricos e magnéticos. (c) Ondas eletromagnéticas planas e esféricas. (d) Campos de um dipolo oscilante. (e) Eletromagnetismo e relatividade. 8. Magnetismo na matéria. (a) Diamagnetismo e paramagnetismo. (b) Momento angular na Mecânica Quântica. (c) Ressonância magnética. (d) Ferromagnetismo.
Curso de Física de Berkeley, vol. 2, Eletricidade e Magnetismo, E.M. Purcell, Ed. Edgard Blücher, Ltda. São Paulo, Brasil, 1970. Curso de Física Básica, H.M. Nussenzveig, vol. 3, Eletromagnetismo, Ed. Edgard Blücher, Ltda. São Paulo, Brasil, 1997. Classical Electrodynamics, J.D. Jackson, second edition, John Wiley and Sons Inc., New York, 1975. The Feynman Lectures on Physics, vol. 2. Addison-Wesley Publishing Company. online: https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_toc.html