Física II

Se Física I descrevia corpos que se movem, Física II descreve o que não se vê a mover-se: cargas que criam campos, campos que variam e induzem correntes, correntes que transportam sinais. É a camada analógica por baixo dos sistemas informáticos: sem eletromagnetismo não há memórias nem processadores, sem circuitos não há placas, sem amostragem não há áudio nem imagem digital. É uma cadeira do 2.º ano, 1.º semestre.

Para acompanhar estas páginas precisas do cálculo vetorial de AM2, sobretudo fluxo e integrais de superfície, e das oscilações de F1, que reaparecem nos circuitos em regime forçado. Sempre que a matemática prender, volta a essas páginas antes de insistir na física.

Organização das páginas

O percurso segue um sinal sinusoidal desde o campo até à amostra digital:

1. Carga e campo elétrico: lei de Coulomb, campo de cargas pontuais e sobreposição, com unidades e ordens de grandeza.
2. Equações de Maxwell: fluxo, lei de Gauss, lei de Faraday e lei de Ampère-Maxwell, com o sentido físico de cada termo.
3. Ondas eletromagnéticas: da variação acoplada de E e B à velocidade da luz, ao espectro e ao transporte de energia.
4. Circuitos resistivos: lei de Ohm, leis de Kirchhoff, método dos nós e equivalente de Thévenin.
5. Circuitos reativos: condensador e bobina, transitórios RC e RL e a constante de tempo.
6. Regime forçado sinusoidal: fasores, impedância, ressonância no RLC e potência ativa.
7. Sistemas lineares invariantes: resposta impulsional, convolução e resposta ao escalão, com o filtro RC como exemplo.
8. Frequência e amostragem: resposta em frequência, filtros, teorema de Nyquist e aliasing.

Como estudar

Desenha o sistema antes de escrever equações, tal como fazias com os diagramas de corpo livre: nos campos, marca cargas, simetrias e a superfície de Gauss; nos circuitos, marca nós, malhas e sentidos de corrente. A simetria é a ferramenta mais rentável da cadeira: reconhecer que um problema é esférico, cilíndrico ou plano escolhe a superfície de Gauss e resolve metade do exercício.

Leva as unidades em cada passo. Um campo em $\text{N/C}$ ou $\text{V/m}$, uma capacidade em $\text{F}$ e uma frequência em $\text{Hz}$ verificam as expressões de borla. E confirma cada resultado com um caso limite: anular uma resistência, levar o tempo a zero ou ao infinito, ou desligar a fonte costuma dizer logo se a fórmula faz sentido.

Avaliação

A avaliação da cadeira é distribuída e varia entre anos. Na ocorrência de referência combina questões de aula (QA), dois mini-testes (MT1 e MT2) e laboratório (LAB), com tectos de classificação intermédios conforme as componentes opcionais realizadas, e exige frequência às teórico-práticas. Confirma sempre as regras atuais na ficha da unidade curricular no SIGARRA e na página da cadeira no Moodle. Estas páginas cobrem a matéria, não as regras de avaliação.

Fontes e âmbito

O programa seguido aqui é o da ficha de L.EIC013 Física II, 2025/26, 1.º semestre (ver no SIGARRA): eletrodinâmica com carga elétrica, campo eletromagnético, equações de Maxwell e ondas eletromagnéticas; circuitos elétricos com redes resistivas, redes reativas, regime forçado sinusoidal e laboratórios; sinais e sistemas com sistemas lineares invariantes no tempo, análise em frequência e amostragem com sinais no tempo discreto.

Para onde ir

Começa pela carga e pelo campo elétrico, onde a lei de Coulomb fixa as unidades e as ordens de grandeza que vais usar até ao fim.