Electromagnetismo

Livro de texto de electromagnetismo de nível introdutório destinado aos estudantes de Engenharia e a todos aqueles que tenham electromagnetismo no currículo dos seus cursos. Para a compreensão do texto, os leitores não necessitam de ter conhecimentos prévios de electromagnetismo mas precisam de ter alguns conhecimentos de cálculo e de álgebra vectorial. Cada capítulo contém para além da matéria teórica, uma série de exemplos resolvidos e uma lista de problemas propostos cujas respostas são apresentadas no fim do livro. Várias biografias e retratos de cientistas são apresentadas ao longo do livro.

Conteúdo

1. Campo eléctrico. Força e carga eléctricas. Lei de Coulomb. Campo eléctrico. Linhas de campo eléctrico. Distribuições contínuas de carga.
2. Sistemas com simetria e condutores. Fluxo eléctrico. Lei de Gauss. Condutores em equilíbrio electrostático.
3. Potencial eléctrico. Trabalho e energia. Diferença de potencial electrostático. Gradiente do potencial. Superfícies equipotenciais. Cálculo do potencial eléctrico. Potencial e carga nos condutores.
4. Equações fundamentais da electrostática. Limitações da lei de Coulomb. Divergência. Teorema da divergência. Rotacional. Teorema de Stokes. Equação de Poisson.
5. Capacidade e energia electrostática. Capacidade eléctrica. Condensadores. Energia electrostática. Energia armazenada num condensador. Dieléctricos. Campo eléctrico dentro da matéria.
6. Corrente eléctrica. Densidade de corrente. Resistência e lei de Ohm. Resistência e temperatura. Supercondutividade. Energia dissipada num condutor. Fontes de força electromotriz.
7. Circuitos eléctricos I. Circuitos equivalentes. Associação de resistências e condensadores. Energia nos circuitos. Regras de Kirchhoff. Circuito RC. Circuito RC com fonte. Amperímetros, voltímetros e ohmímetros.
8. Campo magnético. Campo de indução magnética. Força magnética sobre um condutor com corrente. Espiras e bobinas. Movimento de partículas dentro do campo magnético. Aplicações dos campos eléctrico e magnético.
9. Magnetostática. Lei de Biot-Savart. Força magnética entre fios com corrente. Lei de Ampère. Linhas de indução magnética. Solenóides. Equações fundamentais da magnetostática. Campo magnético dentro da matéria.
10. Indução Electromagnética. Lei de Faraday. Gerador de corrente alternada. Indução em condutores em movimento. Gerador de Faraday. Campo eléctrico em referenciais em movimento. Forma geral da lei de Faraday. Auto-indução.
11. Circuitos eléctricos II. Série de Fourier. Fasores. Impedância. Associações de resistências, condensadores e indutores. Potência média. Ressonância. Transformada de Laplace. Resposta transitória do circuito LCR.
12. Electrodinâmica. Corrente de deslocamento. Equações de Maxwell. Transformação de Galileu do campo electromagnético. Energia do campo electromagnético. Potencial vectorial.
13. Ondas electromagnéticas e luz. Ondas electromagnéticas. Equação de onda electromagnética. Ondas planas. Ondas harmónicas. Ondas esféricas. Intensidade das ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Ondas electromagnéticas em meios materiais.
14. Respostas aos problemas.
15. Apêndices.
16. Bibliografia.
17. Índice remissivo.

Comentário na Gazeta de Física

"...O livro que [Jaime Villate] escreveu é, de facto, o resultado de uma hibridez bem sucedida entre o sistema anglo-saxónico, sempre com uma mão e um olho rápidos na tecnologia, e as potencialidades do formalismo matemático. O rigor existe em ambos os aspectos". Gazeta de Física (revista da Sociedade Portuguesa de Física), Vol. 22 (1999).