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Amperímetro

É um dispositivo com resistência interna baixa, de

preferência tendendo a zero, e é ligado em série com os

elementos do circuito para determinar a corrente elétrica que

está circulando pelo mesmo.

Voltímetro

É um dispositivo que possui resistência interna muito

alta, de preferência tendendo ao infinito, e é ligado em paralelo

com o elemento do circuito para determinar a queda de tensão

Módulo 5 I Volume 4

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UESC

Eletrodinâmica I

4

Aula

(voltagem) que está ocorrendo no mesmo.

Materiais utilizados

Uma pilha ou bateria.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples; chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Uma fita isolante.

Um multímetro para verificar as tensões.

ATIVIDADE

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte uma tabela para analisar os dados, tais como: Pilha ou

Bateria, fio 01, fio 02, fio 03; V

0

, V

01

, V

02

, V

03

.

b) Faça uma leitura da tensão elétrica com o multímetro nos

terminais da pilha ou da bateria. Anote o valor obtido. Ajuste o

seletor de escala do multímetro para medir a tensão do circuito

em 20 (DCV).

c) Faça uma ligação com um par de fios nos terminais da pilha

ou da bateria e ligue-os no multímetro.

d) Faça uma leitura da tensão elétrica nos terminais dos fios

com o multímetro. Verifique o valor lido no multímetro neste

caso. O que aconteceu? O valor ficou menor, igual ou maior?

Faça isso para todos os diferentes tipos de fios. Tente justificar

suas respostas. (Lembre-se do princípio da conservação da

energia).

e) Fotografe (pode ser com o celular) os valores obtidos no

multímetro em todos os casos e faça um desenho esquemático

do seu circuito para cada par de fio.

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Física

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Laboratório de Física III

Suas anotações

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Módulo 5 I Volume 4

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Eletrodinâmica I

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Aula 1 INTRODUÇÃO

Tendo o conhecimento de que há uma diferença de

potencial nos terminais de uma pilha e uma diferença de

potencial diferente nos terminais dos fios ligados à pilha ou

bateria, vamos agora medir a tensão no circuito na qual existe

uma lâmpada ligada aos terminais dos fios e determinar

qual é a tensão real que chega aos terminais de uma

lâmpada. NÃO FAÇA ATIVIDADES DE CIRCUITOS

ELÉTRICOS SEM O CONHECIMENTO PRÉVIO

DAS INTENSIDADES QUE SERÃO UTILIZADAS.

PODE SER PERIGOSO PARA VOCÊ E PARA SEUS

COLEGAS.

Medindo tensões

em circuitos elétricos

OBJETIVO:

• Medir a tensão num circuito elétrico simples com o

uso de uma lâmpada de lanterna e um multímetro.

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Física

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Laboratório de Física III

Materiais utilizados

Uma pilha ou bateria.

Fita isolante.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e

comprimentos para ligações simples: chame-os de fios 01,

fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

Lâmpadas de lanterna de diferentes potências.

ATIVIDADE

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte uma tabela semelhante ao experimento anterior.

Anexe somente as lâmpadas na tabela: lâmpada 01, lâmpada

02, lâmpada 03.

b) Refaça as leituras conforme o experimento anterior, a sua

pilha ou bateria pode estar com um valor menor, devido ao

uso, da tensão. NÃO USE OS MESMOS DADOS DO

EXPERIMENTO ANTERIOR.

c) Agora ligue uma lâmpada ao circuito e verifique a

tensão no multímetro nos terminais da lâmpada. Repita

este procedimento para todas as lâmpadas e anote os seus

resultados na tabela. Não se esqueça de ajustar o multímetro

para a escala de 20 (DCV).

d) Fotografe (pode ser com o celular) os resultados obtidos

e faça um desenho esquemático para cada caso.

Multímetro Digital – Fios – Lâmpadas e Pilhas Comuns Módulo 5 I Volume 4

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Eletrodinâmica I

4

Aula

Suas anotações

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Física

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1 INTRODUÇÃO

Conforme vimos anteriormente, a corrente elétrica

corresponde a um fluxo ordenado de elétrons através de um

condutor metálico. O fluxo de cargas através da secção de

uma área transversal durante um intervalo de tempo define

a corrente elétrica. Assim { i = dq / dt }. Ou seja, mede a

rapidez com que a carga flui através do condutor retilíneo.

O sentido da corrente é tomado, por convenção, como

sendo o sentido do fluxo de carga positiva. Num condutor

metálico, quando não há campo elétrico, os elétrons livres

movimentam-se ao acaso, com grandes velocidades, porém

a velocidade média é nula. Porém, quando há um campo

elétrico externo atuando sobre o condutor, os elétrons

sofrem uma aceleração devido a uma força e adquirem

Módulo 5 I Volume 4

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Eletrodinâmica I

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Aula

Medindo correntes

com o multímetro

OBJETIVOS:

• Medir a corrente elétrica que circula num circuito

simples, fazendo uso de um multímetro e verificar

o comportamento da corrente elétrica em relação

às diferentes resistências oferecidas pelas lâmpadas

associadas ao circuito.

uma velocidade oposta a do campo elétrico. Essa velocidade é

denominada velocidade de migração e está relacionada com a

corrente elétrica.

Quando fechamos um circuito elétrico ou mesmo um

interruptor de um circuito residencial associado a uma lâmpada,

o filamento resistivo no interior do bulbo passa a ficar sujeito

a uma diferença de potencial que promove o movimento

das cargas elétricas. É sempre muito comum que façamos

a associação das cargas elétricas em movimento (a corrente

elétrica) num condutor metálico, mas podemos analisá-lo,

também, em aceleradores de partículas e monitores de vídeos.

Quando a corrente num circuito não varia é denominada

corrente contínua (cc). Estas correntes são geradas por baterias

e pilhas, ligadas aos resistores (ou lâmpadas) e capacitores. Será

o tipo de corrente que adotaremos em nossos experimentos.

Quando o sentido da corrente varia periodicamente, ela é

denominada corrente alternada (ca). Como um exercício faça

a demonstração da velocidade de migração para o elétron em

movimento.

NÃO

FAÇA

ATIVIDADES

DE

CIRCUITOS

ELÉTRICOS SEM O CONHECIMENTO PRÉVIO

DAS INTENSIDADES QUE SERÃO UTILIZADAS.

PODE SER PERIGOSO PARA VOCÊ E PARA SEUS

COLEGAS.

Materiais utilizados

Uma pilha ou bateria.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples; chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

Lâmpadas de lanterna de diferentes potências.

Um amperímetro para medir as correntes.

ATIVIDADE

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Física

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2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte uma tabela semelhante ao experimento anterior.

Anexe somente as correntes na tabela: corrente i

01

, corrente i

02

,

corrente i

03.

b) Refaça as leituras conforme o experimento anterior, a sua

pilha ou bateria pode estar com um valor menor, devido ao

uso, da tensão. NÃO USE OS MESMOS DADOS DO

EXPERIMENTO ANTERIOR.

c) Agora ligue uma lâmpada ao circuito e verifique a corrente no

amperímetro nos terminais dos fios. Repita este procedimento

para todas as lâmpadas, primeiro com uma, depois com a

segunda e, finalmente, com a terceira. Ajuste o seletor de escala

do amperímetro para a medida de uma intensidade de 10A.

Lembre-se de colocar o amperímetro em série no circuito.

d) Retirando o amperímetro do circuito, estando a lâmpada

ligada, o que acontecerá com a lâmpada? Explique.

e) Faça os cálculos necessários e verifique se a potência de

cada lâmpada corresponde com a potência nominal. Utilize a

equação P

ot

= V . i.

f) Anote os seus resultados na tabela.

g) Fotografe (pode ser com o celular) os resultados obtidos e

faça um desenho esquemático para cada caso.

h) Elabore um relatório para o experimento.

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Eletrodinâmica I

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Suas anotações

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Física

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ELETRODINÂMICA II

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Laboratório de Física III

1 INTRODUÇÃO

Quando duas ou mais lâmpadas estão associadas de

modo que são atravessadas pela mesma corrente e que a

queda de potencial em cada uma delas é dada pelo produto

V

1

= R

1

x i e V

2

= R

2

x i, dizemos que estão associadas

em série. Neste caso, uma lâmpada com resistência igual

à soma das resistências de cada uma das lâmpadas poderá

substituí-las, sendo chamada de lâmpada com uma

resistência equivalente. Então Req = R

1

+ R

2

. NÃO FAÇA

ATIVIDADES DE CIRCUITOS ELÉTRICOS SEM O

CONHECIMENTO PRÉVIO DAS INTENSIDADES

QUE SERÃO UTILIZADAS. PODE SER PERIGOSO

PARA VOCÊ E PARA SEUS COLEGAS.

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UESC

Eletrodinâmica II

5

Aula

Medindo correntes e

tensões no circuito em série

OBJETIVO:

• Medir a corrente elétrica e a tensão para lâmpadas

em um circuito associadas em série.

Materiais Utilizados

Uma pilha ou bateria.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples; chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

Lâmpadas de lanterna de diferentes potências.

Um amperímetro para medir as correntes.

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte uma tabela semelhante ao experimento anterior.

b) Refaça as leituras conforme o experimento anterior, a sua

pilha ou bateria pode estar com um valor menor, devido ao

uso, da tensão. NÃO USE OS MESMOS DADOS DO

EXPERIMENTO ANTERIOR.

c) Agora ligue uma lâmpada ao circuito e verifique a

corrente no amperímetro, nos terminais dos fios. Repita este

procedimento, colocando todas as lâmpadas, primeiro com

uma, depois com duas e, finalmente, com três. Ajuste o seletor

de escala do amperímetro para a medida de uma intensidade de

10mA (DCA). Lembre-se de colocar o amperímetro em série

no circuito.

d) Retirando o amperímetro do circuito, estando a lâmpada

ligada, o que acontecerá com a lâmpada? Explique.

e) Caso você retire uma das lâmpadas do circuito o que

acontecerá? Explique.

f) Fazendo a leitura com o voltímetro em cada lâmpada, a leitura

será igual ou diferente? E fazendo a leitura com o amperímetro,

a leitura será igual ou diferente? Coloque o amperímetro em

diferentes posições, sempre em série no circuito. As leituras

serão iguais ou diferentes?

ATIVIDADE

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Físca

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A

D

g) Faça os cálculos necessários e verifique se a potência de

cada lâmpada corresponde com a potência nominal. Utilize a

equação P

ot

= V . i.

h) Anote os seus resultados na tabela.

i) Fotografe (pode ser com o celular) os resultados obtidos e

faça um desenho esquemático para cada caso.

j) Elabore um relatório para o experimento.

Multímetro Digital – Fios – Lâmpadas e Pilhas Comuns

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Eletrodinâmica II

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Suas anotações

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Físca

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1 INTRODUÇÃO

Quando duas ou mais lâmpadas estão ligadas de

forma que a queda de potencial nas duas é a mesma, dizemos

que a ligação foi feita em paralelo. Esta queda de potencial

será dada por: V = R

1

x i

1

e V = R

2

x i

2

. Neste caso, uma

lâmpada com resistência igual à razão do produto pela soma

das resistências de cada uma das lâmpadas poderá substituí-

las, sendo chamada de lâmpada com uma resistência

equivalente. Então R

eq

= (R

1

x R

2

) / (R

1

+ R

2

). No caso

de existirem mais de 2 lâmpadas a resistência equivalente,

será dada por: 1 / R

eq

= 1/R

1

+ 1/R

2

+ 1/R

3

+ … + 1/

R

n

, onde n representará a n- ésima lâmpada associada ao

circuito. No caso de lâmpadas iguais, temos: R

eq

= R / n,

onde n representa o número de lâmpadas iguais e R o valor

da resistência oferecida por cada lâmpada.

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Eletrodinâmica II

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Aula

Medindo correntes e

tensões no circuito em paralelo

OBJETIVO:

• Medir a corrente elétrica e a tensão em lâmpadas

em um circuito associadas em paralelo.

Materiais utilizados

Uma pilha ou bateria.

Fita isolante.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples: chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

Lâmpadas de lanterna de diferentes potências.

Um amperímetro para medir correntes.

ATIVIDADE

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte uma tabela semelhante ao experimento anterior.

b) Refaça as leituras conforme o experimento anterior, a sua

pilha ou bateria pode estar com um valor menor, devido ao

uso, da tensão. NÃO USE OS MESMOS DADOS DO

EXPERIMENTO ANTERIOR.

c) Agora ligue uma lâmpada ao circuito e verifique a corrente no

amperímetro, nos terminais dos fios. Repita este procedimento

colocando todas as lâmpadas, primeiro com uma, depois

com duas e, finalmente com três. Ajuste o seletor de escala

do amperímetro para a medida de uma intensidade de 10mA

(DCA). Lembre-se de colocar o amperímetro em série no

circuito.

d) Retirando o amperímetro do circuito, estando a lâmpada

ligada, o que acontecerá com a lâmpada? Explique.

e) Caso você retire uma das lâmpadas do circuito, o que

acontecerá? Explique.

f) Fazendo a leitura com o voltímetro em cada lâmpada, a leitura

será igual ou diferente? E fazendo a leitura com o amperímetro,

a leitura será igual ou diferente? Coloque o amperímetro em

diferentes posições, sempre em série no circuito. As leituras

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Físca

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A

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serão iguais ou diferentes?

g) Faça os cálculos necessários e verifique se a potência de

cada lâmpada corresponde com a potência nominal. Utilize a

equação P

ot

= V . i.

h) Anote os seus resultados na tabela.

i) Fotografe (pode ser com o celular) os resultados obtidos e

faça um desenho esquemático para cada caso.

j) Elabore um relatório para o experimento.

Multímetro Digital – Fios – Lâmpadas e Pilhas Comuns

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Eletrodinâmica II

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Suas anotações

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1 INTRODUÇÃO

Quando aplicamos uma diferença de potencial entre

os extremos de dois condutores geometricamente iguais,

mas constituídos de materiais diferentes, observamos que as

correntes resultantes são muito diferentes. A característica

em destaque, na situação descrita, é a sua resistência

oferecida à passagem da corrente elétrica. Nós podemos

determinar a resistência elétrica de um resistor entre os seus

terminais, aplicando uma diferença de potencial entre esses

pontos e medindo a corrente resultante. A resistência R é,

então, dada por definição: R= V/ I.

Para uma dada diferença de potencial, quanto maior for a

resistência ao fluxo de carga, menor será a corrente.

Módulo 5 I Volume 4

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UESC

Eletrodinâmica II

5

Aula

Leis de Ohm: tensão x corrente

OBJETIVO:

• Relacionar as grandezas físicas envolvidas na

primeira Lei de Ohm:

Resistência elétrica, corrente elétrica e tensão

elétrica.

Materiais utilizados

Uma pilha ou bateria.

Fita isolante.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples: chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

Um resistor de resistência elétrica conhecida.

Um potenciômetro.

Um amperímetro para medir correntes.

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte o circuito de forma que o multímetro fique em

paralelo e o amperímetro em série com o resistor. Ligue o

resistor ao potenciômetro e este a uma pilha ou bateria.

b) Explique como devem ser os valores das resistências internas

do amperímetro e do multímetro (voltímetro).

c) Após o circuito estar ligado, gire a chave do potenciômetro

e observe a variação dos valores de tensão e corrente nos

dispositivos de leitura.

d) Defina valores específicos para a tensão, variando-a

uniformemente, tipo: 0,5V, 1,0V, 1,5V e anote os valores

encontrados no amperímetro.

e) Construa um gráfico tensão X corrente e, em seguida,

calcule os valores encontrados para a resistência oferecida pelo

resistor.

f) Compare os valores obtidos com a tangente do ângulo

referente à inclinação da reta no gráfico.

g) Por intuição, em relação ao gráfico anterior, faça o enunciado

da primeira Lei de Ohm.

h) Elabore um relatório para o experimento.

ATIVIDADE

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Suas anotações

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Eletrodinâmica II

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Aula

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Laboratório de Física III

1 INTRODUÇÃO

Um circuito com um capacitor e um resistor é

denominado circuito RC. Neste caso, a corrente circula

num só sentido, mas o seu valor varia com o tempo. É

o caso, por exemplo, de uma lâmpada de flash de uma

máquina fotográfica: uma bateria carrega um capacitor

através de um resistor em série; após carregado, o capacitor

se descarrega através da lâmpada que ilumina a cena. Em

seguida, o capacitor é recarregado e o procedimento volta a

se repetir.

Carga e descarga de um capacitor (rc)

OBJETIVO:

• Verificar a diferença de potencial no decorrer

do tempo, quando um capacitor é carregado e

posteriormente descarregado.

Experimento 09

Módulo 5 I Volume 4

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Eletrodinâmica II

5

Aula

Materiais utilizados

Uma associação de pilhas ou uma bateria de 6V.

Uma fita isolante.

Pares de fios de cobre com diferentes diâmetros e comprimentos

para ligações simples: chame-os de fios 01, fios 02, fios 03 etc.

Um multímetro para verificar as tensões.

02 Lâmpadas de lanterna.

Um amperímetro para medir correntes.

Um capacitor eletrolítico de 220μF.

Um cronômetro manual.

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Monte o circuito de forma que o multímetro fique em

paralelo e o amperímetro em série com o capacitor, e este em

série com as lâmpadas, também em série.

b) Ajuste o seletor de escala do multímetro para 20,0 DCV.

c) Colocar as pontas de prova do voltímetro nos extremos

do capacitor e anotar numa tabela os valores da tensão a

cada instante de tempo. O capacitor deve estar inicialmente

descarregado.

d) Ajustar o amperímetro para 2000μ DCA.

e) Começar a carregar o capacitor e observar a intensidade de

corrente no amperímetro e a tensão elétrica no voltímetro até

chegar a 6,0 V.

f) Explique o comportamento da tensão e da corrente elétrica.

g) Descarregue o capacitor no voltímetro e anote o tempo

necessário para atingir a metade da máxima tensão atingida no

carregamento.

h) Explique o que aconteceu, comparando os dois casos:

carregando e descarregando.

i) Elabore um relatório para o experimento.

ATIVIDADE

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Eletrodinâmica II

5

Aula

Suas anotações

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ELETRODINÂMICA III

E ELETROMAGNETISMO

6

Detecção de corrente com a bússola

OBJETIVO:

• Detectar a passagem da corrente elétrica

através de um condutor retilíneo, utilizando-

se uma bússola, percebendo que há outras

formas de se obter um campo magnético, além

da Terra e do ímã.

Experimento 10

1 INTRODUÇÃO

Quando observamos uma corrente elétrica

atravessando um fio condutor, percebemos a criação de um

campo magnético em torno dele. Isto foi verificado pela

primeira vez por Hans Christian Oersted (1777 - 1851) em

1820, quando foi observado que a agulha de uma bússola

defletia de sua posição de equilíbrio, quando havia próximo

a ela um fio condutor pelo qual passava uma corrente

elétrica. Então, se fizermos fluir num fio condutor uma

corrente elétrica, criaremos em torno deste um campo

magnético. Para ter certeza que o campo magnético foi

criado, basta aproximar uma bússola, que terá o papel de um

aparelho de teste, que vem confirmar a existência ou não do

campo magnético criado pela corrente elétrica que circula

pelo condutor. Como já sabemos, a agulha da bússola é um

Módulo 5 I Volume 4

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UESC

Eletrodinâmica III e Eletromagnetismo

6

pequeno ímã, que é atraído ou repelido quando aproximado

de outro ímã ou de um campo magnético. Portanto, se o

campo magnético foi criado no fio com a passagem da corrente

elétrica, basta aproximá-lo da bússola, sua agulha defletirá da

sua posição, sendo esta atraída ou repelida por este fio.

Materiais utilizados

Uma bússola.

Um par de cabos de ligação.

Um circuito fonte para duas pilhas grandes associadas em série.

Duas pilhas grandes.

Uma bobina com 22 espiras e diâmetro de 60mm.

2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

a) Montar o experimento conforme a figura a seguir.

b) Ligar o circuito com a bússola paralela ao fio condutor.

c) Qual o comportamento da bússola?

d) Comentar o que foi observado.

e) Inverter o sentido da corrente, e observar o comportamento

da bússola.

f) Elaborar um relatório para o experimento.

ATIVIDADE

Imagem do experimento para detecção do campo magnético criado por um fio condutor junto à bússola. (UFU - MG)

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Física

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Suas anotações

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UESC

Eletrodinâmica III e Eletromagnetismo

6

Geração de energia elétrica

através da energia mecânica

OBJETIVO GERAL:

Neste momento, o aluno deverá ser capaz de

elaborar um experimento para ser apresentado em

aula que envolva os princípios do eletromagnetismo,

com objetivos, introdução teórica, material

utilizado e procedimento experimental, bem

como, apresentá-lo em aula. Após a apresentação,

o aluno deverá entregar o modelo do experimento

com um relatório.

Seguem imagens de um experimento desenvolvido

na disciplina de Introdução à Física (UESC - BA),

onde o movimento mecânico de uma manivela

acoplada ao motor de um leitor de CD é capaz

de acender lâmpadas de LED. O experimento foi

realizado pelo aluno Rômulo Santos Moreau, do

curso de Bacharelado em Física 2012.1.

Experimento 11

Módulo 5 I Volume 4

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UESC

Eletrodinâmica III e Eletromagnetismo

6

1. Tipler, Paul A. e Mosca, Gene, FÍSICA para Cientistas e

Engenheiros Volume 2 Eletricidade e Magnetismo, Óptica, Ed.

LTC, Rio de Janeiro, 2009

2. Zemansky, Sears e Freedman, Young E. Física III

Eletromagnetismo, Ed. Addisson Wesley 2009

3. Halliday, David, Resnick, Robert e Walker, Jearl,

Fundamentos de Física Volume 3 Eletromagnetismo, Ed. LTC,

Rio de Janeiro, 2007

4. Serway, Raymond A. e Jewett Jr, John W., Princípios de Física

Volume 3 Eletromagnetismo, Ed. Thomson São Paulo, 2006

5. Machado, Kleber Daum, Teoria do Eletromagnetismo

Volume I, Ed. UEPG, Ponta Grossa, 2004

REFERÊNCIAS

74

Física

E

A

D

6. Nussenzveig, H.Moysés, Curso de Física Básica 3

Eletromagnetismo, Ed. Edgard Blücher LTDA São Paulo, 1997

7. Alonso & Finn, Física um Curso Universitário Volume II

Campos e Ondas, Ed. Edgard Blücher LTDA São Paulo, 1972

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