Cálculo aproximado do potencial eletrostático de um disco circular e um disco elíptico, com distribuição de carga homogênea, utilizando matemática elementar

dc.contributor.advisor1GONZALES, Yony Walter Milla
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0374412747606865
dc.creatorSANTOS, Gustavo Maciel dos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8298744716494928
dc.date.accessioned2026-09-15T17:03:00Z
dc.date.issued2026-07-21
dc.description.abstractThis work proposes an approximate methodology for determining the electrostatic poten tial generated by uniformly charged circular and elliptical disks using exclusively elementary mathematical tools. In contrast to the classical approach, which is based on differential and integral calculus, the proposed method relies on the geometric discretization of the surface charge distribution into successive rings, the use of finite summations, and algebraic simplification techniques. Initially, the methodology is developed for a uniformly charged circular disk, demonstra ting its convergence to the classical solution for the electrostatic potential. The procedure is then generalized to elliptical disks through an appropriate parametrization of the geometry, allowing the derivation of approximate expressions that incorporate the effects of eccentricity. The results show excellent agreement with the expected physical behavior, indicating that the corrections due to eccentricity appear as second-order terms relative to the circular case. In addition to reproducing the known solutions with good accuracy, the proposed methodology demonstrates that problems traditionally solved using integral calculus can be treated through systematic discrete procedures while preserving mathematical consistency and physical interpretation. Therefore, the method provides an alternative approach to the study of electros tatics and a valuable educational resource for teaching continuous charge distributions using elementary mathematical tools.
dc.description.resumoEste trabalho propõe uma metodologia aproximada para a determinação do potencial eletrostático gerado por discos circulares e elípticos uniformemente carregados utilizando ex clusivamente ferramentas da matemática elementar. Em contraste com a abordagem clássica, baseada no cálculo diferencial e integral, o método fundamenta-se na discretização geométrica da distribuição superficial de carga em anéis sucessivos, no emprego de somatórios finitos e em simplificações algébricas. Inicialmente, a metodologia é desenvolvida para o disco circular, demonstrando-se sua convergência para a solução clássica do potencial eletrostático. Em seguida, o procedimento é generalizado para discos elípticos por meio de uma parametrização adequada da geometria, permitindo obter expressões aproximadas que incorporam os efeitos da excentricidade. Os resultados mostram excelente concordância com o comportamento físico esperado, indicando que as correções devidas à excentricidade surgem como termos de segunda ordem em relação ao caso circular. Além de reproduzir satisfatoriamente as soluções conhecidas, a metodologia evidencia que problemas tradicionalmente tratados por integrais podem ser resolvidos por meio de procedimentos discretos sistemáticos, preservando a consistência matemática e física. Dessa forma, o método constitui uma alternativa para o estudo da eletrostática e um recurso didático para o ensino de distribuições contínuas de carga com ferramentas matemáticas elementares.
dc.identifier.citationSANTOS, Gustavo Maciel dos. Cálculo aproximado do potencial eletrostático de um disco circular e um disco elíptico, com distribuição de carga homogênea, utilizando matemática elementar. Orientador: Yony Walter Milla Gonzales. 2026. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Federal do Amapá, Macapá, 2026. Disponível em: Acesso em:
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifap.br/handle/123456789/2300
dc.publisherUNIFAP - Universidade Federal do Amapá
dc.publisher.countryBrasil
dc.rightsAcesso Aberto
dc.sourceVia SIPAC
dc.subjectPotencial Eletrostático
dc.subjectMatemática Elementar
dc.subjectDiscretização Geométrica
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.odsODS 4 – Educação de qualidade
dc.titleCálculo aproximado do potencial eletrostático de um disco circular e um disco elíptico, com distribuição de carga homogênea, utilizando matemática elementar
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso - Graduação

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