Departamento de Engenharia Elétrica • DEE / UFES

Eletromagnetismo

Da evolução histórica e Equações de Maxwell clássicas às ondas guiadas em alta frequência, teoria de linhas de transmissão, Carta de Smith, circuitos de RF, fotônica e simulação numérica FDTD/FDE.

Docente: Prof. Marcelo Eduardo Vieira Segatto
Afiliação: Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) • UFES
Laboratórios: LabTel • IN-FOTON

Trilha de Aprendizado e Blocos Modulares Canônicos

Acesse o conteúdo teórico detalhado, apresentações oficiais em PDF e ferramentas de simulação

[MOD-HIS] • 21 Slides

Aspectos Históricos do Eletromagnetismo

Superação do paradigma da ação à distância e gênese do campo físico. Síntese de Maxwell e expansão no Século XX: telegrafia de Marconi, Carta de Smith, guias ópticos de Charles Kao e FDTD de Kane Yee.

[MOD-MAX] • 41 Slides

Equações de Maxwell e Ondas Planas

Leis de Maxwell diferenciais e integrais, corrente de deslocamento ($\partial \vec{D}/\partial t$), condições de contorno de fronteira, dedução da onda, modos TEM, meios com perdas, efeito skin, Poynting e polarização.

[MOD-REF] • 34 Slides

Reflexão e Refração em Interfaces Dielétricas

Incidência normal e oblíqua em condutores e dielétricos, coeficientes de Fresnel para polarizações TE e TM, ângulo de Brewster, reflexão interna total, ondas evanescentes e meios multicamadas.

[MOD-LT] • Bloco Compartilhado com RF

Linhas de Transmissão e Estruturas Planares

Parâmetros distribuídos $R, L, G, C$, equações dos telegrafistas de Heaviside, impedância característica $Z_0$, coeficiente de reflexão $\Gamma(z)$, TOE (VSWR) e casamento de impedâncias analítico e gráfico via Carta de Smith.

[MOD-MAT] • Bloco Compartilhado com RF

Matrizes de Redes e Dispositivos de RF

Redes de micro-ondas em alta frequência, matrizes de impedância, admitância, transmissão [ABCD] e espalhamento $[S]$, junções T, divisores de Wilkinson, acopladores direcionais e síntese de filtros passivos.

[MOD-GUI] • Bloco Compartilhado com RF & Fotônica

Guias de Ondas e Modos de Propagação

Decomposição longitudinal/transversal dos campos, modos TEM, TE e TM, guia retangular oco, frequências de corte, atenuação condutora e guias dielétricos planares e fibras ópticas para fotônica.

[MOD-RAD] • 23 Slides • Simulador 3D

Radiação Eletromagnética, Antenas & Bioeletromagnetismo

Potenciais eletrodinâmicos retardados, calibre de Lorenz, dipolo infinitesimal de Hertz, dipolo de meia-onda ($\lambda/2$), zonas de Fresnel e Fraunhofer, equação de transmissão de Friis e avaliação dosimétrica de SAR conforme normas da Anatel e ICNIRP.

Trilha Sucessora Recomendada • RF • Micro-ondas

Engenharia de Rádio Frequência (RF) e Circuitos de Banda Larga

Aprofundamento prático e analítico em estruturas planares e circuitos de alta frequência para 5G e 6G. Continuidade natural dos módulos de linhas de transmissão, matrizes [S] e guias de ondas com casamento de banda larga (Bode-Fano, Klopfenstein), acopladores direcionais, filtros e amplificadores ativos.

Acessar Trilha de RF → Carta de Smith Interativa 🧭
Material Didático Oficial • LabTel / IN-FOTON

Acervo de Apresentações Acadêmicas (Beamer / LaTeX)

Coleção completa de slides em formato PDF/Beamer cobrindo integralmente os 7 módulos canônicos de Eletromagnetismo

Módulo Tema e Tópicos da Apresentação Extensão Formato Download
[MOD-HIS] Aspectos Históricos do Eletromagnetismo
Dos primeiros experimentos de Coulomb, Oersted e Faraday à síntese de Maxwell, era de RF e computação
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[MOD-MAX] Equações de Maxwell e Ondas Planas
Campos fasoriais, Teorema de Poynting, polarização de onda, meios dielétricos e perdas, efeito pelicular
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[MOD-REF] Reflexão e Refração de Ondas Eletromagnéticas
Incidência normal e oblíqua, equações de Fresnel, ângulo de Brewster, reflexão total e método matricial TMM
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[MOD-LT] (Compartilhado com RF) Teoria de Linhas de Transmissão e Microfita
Parâmetros distribuídos RLCG, telegrafistas, casamento de impedância, fórmulas de Wheeler e Carta de Smith
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[MOD-MAT] (Compartilhado com RF) Matrizes de RF e Dispositivos de Micro-ondas
Matrizes de espalhamento [S], [ABCD], divisor de Wilkinson 3 dB, acopladores direcionais e filtros de RF
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[MOD-GUI] (Compartilhado com RF & Fotônica) Guias de Ondas Metálicos e Fibras Ópticas
Modos TE/TM em guias retangulares/circulares, guias dielétricos em silício (SOI) e modos LP em fibras ópticas
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[MOD-RAD] Radiação Eletromagnética, Antenas & Bioeletromagnetismo
Potenciais de Lorenz, dipolo de Hertz e $\lambda/2$, zonas de Fraunhofer, equação de Friis e dosimetria de SAR
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Acervo Consolidado: 7 Decks Oficiais • 206 Slides em Alta Definição • Padrão Institucional LabTel / IN-FOTON
Apresentações de Métodos Numéricos migradas para o Curso Dedicado de Métodos Numéricos →

Ementa Oficial e Bibliografia Recomendada

Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) • Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)

Ementa da Disciplina

Ondas eletromagnéticas, propagação, reflexão e refração de ondas planas, linhas de transmissão, guias de onda e fibras ópticas, introdução a antenas e propagação, métodos numéricos em eletromagnetismo. Poluição eletromagnética e seus efeitos.

# Título / Obra Autor(es) Editora / Edição
[1] Microwave Engineering David M. Pozar John Wiley & Sons, 4ª Edição (2011)
[2] Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python Jennifer E. Houle, Dennis M. Sullivan Wiley-IEEE Press (2020)
[3] Field and Wave Electromagnetics David K. Cheng Addison-Wesley, 2ª Edição (1989)
[4] Advanced Engineering Electromagnetics Constantine A. Balanis John Wiley & Sons, 2ª/3ª Edição
[5] A Student's Guide to Vectors and Tensors Daniel A. Fleisch Cambridge University Press (2012)
[6] Microwave Engineering David M. Pozar John Wiley & Sons, 4ª Edição