Programa

Laboratório de Eletromagnetismo e Termodinâmica

Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica

Programa

Realização de actividade experimental nas áreas de Termodinâmica e Eletromagnetismo centrada num conjunto representativo dos temas de reconhecida relevância nestas duas áreas. Medição de diferentes grandezas físicas intervenientes nos diversos temas e avaliação dos modelos usados na sua interpretação. Desenvolvimento da capacidade de síntese na elaboração dos relatórios da actividade experimental com aproximação à estrutura utilizada em publicação científica. I. Introdução ao laboratório de Eletromagnetismo e Termodinâmica. Caracterização experimental de uma célula fotovoltaica. Medição da irradiância incidente, determinação da potência gerada, da carga óptima e do rendimento em diferentes condições de iluminação. II. Estudo experimental de sistemas Termodinâmicos. 2.1 Radiação do corpo negro, medição das irradiâncias relativas, espectral e total de um modelo de corpo negro usando um prisma dispersor com goniómetro e uma termopilha. Verificação da lei de Planck, da lei de Stefan e da lei de Wien. 2.2 Compressão adiabática e isotérmica de gases. Medições de volume, pressão e temperatura e determinação das variações de energia interna e entropia nos processos referidos. Determinação de Cp/Cv para o ar. 2.3 Estudo de um conversor termoeléctrico baseado numa célula de Peltier. Funcionamento como máquina térmica e bomba de calor. Determinação de rendimentos e eficiências para diferentes temperaturas das fontes quente e fria. Comparação com máquinas reversíveis. 2.4 Estudo de processos termodinâmicos cíclicos. Análise do funcionamento de um motor de ar quente que realiza o ciclo de Stirling; funcionamento como máquina térmica e bomba de calor. Determinação de rendimentos e eficiências para diferentes temperaturas das fontes quente e fria. Comparação com máquinas reversíveis. 2.5 Estudo de uma célula de combustível que utiliza etanol. Determinação da carga óptima e do rendimento. Funcionamento a diferentes temperaturas. III. Estudo experimental de sistemas Eletromagnéticos. 3.1 Carga e descarga do condensador num circuito RC. Determinação da constante dielétrica complexa num dielétrico com perdas e da sua variação em frequência. 3.2 Medição da indução magnética gerada por bobinas e eletromagnetes usando uma sonda de efeito de Hall. Comparação com as respectivas previsões teóricas. Determinação da relação B(H) num material ferromagnético. 3.3 Verificação da lei de indução de Faraday. Medição da força eletromotriz num circuito móvel na presença de um campo B estático. Funcionamento do transformador. 3.4 Verificação das equações de Fresnel; determinação da refletância e da transmitância de luz monocromática linearmente polarizada na superfície plana de separação entre dois meios transparentes L.H.I. Medição de potências incidente, reflectida e transmitida de um feixe laser linearmente polarizado num semi-cilindro de material transparente para as polarizações paralela e perpendicular ao plano de incidência. 3.5 Determinação da característica eléctrica de uma junção PN e sua variação com a temperatura. Medição da tensão aplicada e da corrente que atravessa um díodo de silício numa gama larga de valores e para diferentes temperaturas da junção PN. Avaliação de dois modelos distintos para o funcionamento da junção PN de silício.