Objetivos e Competências
Reconhecer as aplicações de Ondas e Electromagnetismo nas Ciências Biomédicas (Compreender a importância das várias radiações do espectro electromagnético nas aplicações biomédicas; apresentar e descrever aplicações relevantes do electromagnetismo e da propagação de ondas em ciência e tecnologia; identificar materiais dielétricos e magnéticos e as suas aplicações biomédicas).
Compreender e aplicar os conceitos físicos relativos a ondas electromagnéticas (Obter formação base em eletromagnetismo e ondas; compreender o conceito de campo na formulação das leis do electromagnetismo; compreender as interacções eléctricas e magnéticas associadas à estrutura da matéria; compreender o conceito de onda; derivar e apresentar as leis e métodos do electromagnetismo e da propagação das ondas em meios elásticos numa perspectiva fenomenológica).
Reforçar as bases matemáticas (Derivar e aplicar conceitos e métodos de análise vectorial e cálculo integral no espaço).
Metodologias de ensino
Aulas teóricas e práticas com envolvimento permanente dos estudantes.
Nas aulas teóricas onde é feita a exposição e discussão dos temas abordados através da apresentação de exemplos práticos e da visualização de vídeos com experiências bem como da realização de actividades experimentais demonstrativas;
São fundamentais para os alunos poderem reconhecer as aplicações de Ondas e Electromagnetismo em Eng. Biomédica e para compreender e aplicar os conceitos físicos relativos a ondas electromagnéticas (Obter formação base em electromagnetismo e ondas; Compreender o conceito de campo na formulação das leis do electromagnetismo; Compreender as interacções eléctricas e magnéticas associadas à estrutura da matéria; Compreender o conceito de onda; Derivar e apresentar as leis e métodos do electromagnetismo e da propagação das ondas em meios elásticos numa perspectiva fenomenológica).
Aulas teórico-práticas onde os alunos fazem a resolução e discussão dos problemas relativos aos temas abordados nas aulas teóricas e também a realização/demonstração de actividades experimentais servem para consolidar e aplicar os conceitos físicos relativos à electroestática, magnetostática e das ondas electromagnéticas, bem como reforçar as bases matemáticas (Derivar e aplicar conceitos e métodos de análise vectorial e cálculo integral no espaço).
Conteúdos programáticos
- Introdução a Ondas e Eletromagnetismo
- Eletrostática.
- Estrutura atómica e Eletrização.
- Propriedades da carga.
- Cargas e forças elétricas.
- Materiais condutores e isoladores. - Campo e potencial elétricos.
- Campo e potencial produzidos por sistemas de cargas pontuais.
- Linhas de campo e superfícies equipotenciais.
- Pontos críticos do campo elétrico.
- Fluxo elétrico e Lei de Gauss.
- Campo e potencial nos condutores. - Capacidade elétrica.
- Condutores isolados.
- Condensadores.
- Energia eletrostática. - Campo magnético.
- Forças magnéticas, torque e momento magnético.
- Lei de Ampére.
- Materiais magnéticos aplicações tecnológicas. - Indução eletromagnética.
- Campo elétrico induzido.
- Leis de Faraday e de Lenz.
- Força eletromotriz de campos variáveis no tempo.
- Indutância e Autoindução. - Ondas eletromagnéticas
- Equações de Maxwell.
- Campo eletromagnético no vácuo.
- Equações de onda e propriedades e tipos de ondas.
- Espetro eletromagnético. - Aplicações Biomédicas.
