Exercícios Resolvidos de Equações de Maxwell

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Enunciado

A luz pe uma energia radiante que impressiona os olhos e é chamada, de forma mais técnica, de onda eletromagnética. Uma onda eletromagnética é:

  1. Um tipo de onda formada por um campo elétrico e outro campo magnético que não são perpendiculares entre si e que se deslocam em qualquer direção em relação às duas primeiras.
  2. Um tipo de onda formada por um campo elétrico e outro campo magnético que são perpendiculares entre si e que se deslocam em qualquer direção em relação às duas primeiras.
  3. Um tipo de onda formada por um campo elétrico e outro campo magnético que não são perpendiculares entre si e que se deslocam em uma direção perpendicular às duas primeiras.
  4. Um tipo de onda formada por um campo elétrico que se desloca em uma direção perpendicular a este campo.
  5. Um tipo de onda formada por um campo elétrico e outro campo magnético que são perpendiculares entre si e que se deslocam em uma direção perpendicular às duas primeiras.

Passo 1

Vamos relembrar a imagem de uma onda eletromagnética como a luz:

Ela é o resultando mais importante sobre a interação entre o Campo Elétrico E → e o Campo Magnético B → .

Passo 2

A primeira coisa que podemos perceber é que a onda é formada pelo campo elétrico e pelo campo magnético interagindo!

Passo 3

A segunda característica que observamos é que entre os campos, sempre temos o ângulo de 90 ° :

Veja que se o Campo Elétrico aponta na direção do eixo y , o Campo Magnético aponta na direção do eixo z , enquanto os eixos y e z formam 90 ° entre si.

Quando o Campo Elétrico aponta na direção negativa do eixo y , o Campo Magnético aponta na direção negativa do eixo z , então continua formando 90 ° entre si.

Ou seja, o Campo Elétrico e o Campo Magnético são PERPENDICULARES entre si!

Passo 4

A terceira e última característica é sobre a direção da propagação da onda, veja na figura, que o Campo Elétrico sempre está sob o eixo y , em alguns momentos na direção positiva do eixo e em outras na direção negativa. Enquanto o Campo Magnético está sempre sob o eixo z , em alguns momentos na direção positiva do eixo e em outras na direção negativa.

E ao mesmo tempo vemos que esse movimento se repete ao longo do eixo x , logo percebemos que a onda eletromagnética que se propaga pelo eixo x , ou seja, uma direção que forma 90 ° com a direção do Campo Elétrico e a direção do Campo Magnético!

Ou seja, a direção da propagação da luz é perpendicular às direções dos campos elétrico e magnético!

Resposta

e) Um tipo de onda formada por um campo elétrico e outro campo magnético que são perpendiculares entre si e que se deslocam em uma direção perpendicular às duas primeiras.