O problema do potencial eletrostático para condições de contorno de uma caixa como ferramenta de aprendizado de Eletromagnetismo em um curso de graduação em Física

The electrostatic potential problem for boundary conditions of a box as a tool for learning electromagnetism in an undergraduate physics course

Desde que James Clerck Maxwell publicou seu brilhante trabalho unificando a eletricidade e magnetismo surgiram, a partir de então, inúmeras aplicações práticas do mesmo. Este artigo discute o potencial elétrico bidimensional e tridimensional, obtidos a partir da solução da equação de Laplace, assim como a solução para os campos elétrico e magnético para a equação de Helmholtz com condições iniciais específicas. Explicitamos a utilização do teorema de superposição em um exemplo claro de eletrostática. Em particular, foi estudado o problema do potencial elétrico em uma caixa retangular com condições de contorno de Dirichlet, fazendo uma aplicação em guias de onda e cavidades ressonantes. O software Mathematica foi usado para obter os gráficos do potencial e campo elétrico.

Palavras chave
equação de Laplace; potencial eletrostático; condições de contorno retangulares