Defina a polaraização de um campo elétrico. Para que valores das amplitudes e diferença de fase uma onda é dita (i) linearmente polarizada, (ii) circurlarmente polarizada e (iii) elipticamente polarizada?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa definir o que é polarização de um campo elétrico e descobrir quais valores das amplitudes , e da diferença de fase fazem com que uma onda seja:
  1. Linearmente polarizada
  2. Circularmente polarizada
  3. Elipticamente polarizada
Vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas e como elas vibram no espaço.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é polarização. Polarização descreve a direção na qual o campo elétrico de uma onda eletromagnética oscila enquanto a onda se propaga. Dependendo das amplitudes e da diferença de fase entre as componentes nos eixos e , a suscetibilidade da polarização muda.

Passo 3

Vamos considerar as componentes do campo elétrico em e com uma diferença de fase . As expressões gerais para as componentes são:
Aqui, e são as amplitudes das componentes e , e é a diferença de fase entre elas.

Passo 4

Agora, vamos analisar cada caso de polarização:

1. Polarização Linear

Para a onda ser linearmente polarizada, as componentes e devem vibrar na mesma direção ou em direções opostas, sem diferença de fase que cause rotação. Isso acontece quando a diferença de fase é ou (180 graus).
Além disso, as amplitudes e podem ser quaisquer valores, contanto que ou .

2. Polarização Circular

A polarização circular ocorre quando as amplitudes das componentes e são iguais, ou seja, , e a diferença de fase é (90 graus ou -90 graus). Isso faz com que as componentes se propaguem com uma fase que cria uma rotação constante do campo elétrico, formando um círculo.

3. Polarização Elíptica

A polarização elíptica é o caso geral onde e não é , , ou . Aqui, as componentes têm amplitudes diferentes e uma diferença de fase que não é múltiplo exato de , resultando em uma trajetória elíptica do campo elétrico.

Resposta

Uma onda é dita:
  1. Linearmente polarizada se ou , com quaisquer valores de e .
  2. Circularmente polarizada se e .
  3. Elipticamente polarizada para todos os demais valores de , e que não atendam às condições anteriores.

Exercícios relacionados

O fluxo concatenado total através de uma certa bobina de de resistência vale 26 mW , quando e percorrida por uma corrente de 5.5A.(a) Calcular a indutância da bobina. (b) Se uma bateria de 6 V for subitamente ligada a bobina, quanto tempo leva para que a corrente cresça de 0 a 2.5 A ?
Um capacitor de com uma energia inicial armazenada de é descarregado através de um resistor de 1,0 M . (b) Qual é a corrente no resistor quando a descarga começa? Escreva expressões que permitam calcular, em função do tempo , © a diferença de potencial no capacitor; (d) a diferença de potencial no resistor e (e) a potência dissipada pelo resistor. R: (a) ; (b) .
Suponha que um resistor com resistência esteja sobre cada aresta de um cubo (um total de 12 resistores) e que os resistores sejam conectados nos vértices do cubo. Uma tensão é aplicada entre os pontos e , sendo que é o ponto de maior potencial. Calcule a resistência equivalente entre os pontos e .
Verifique que
são soluções das equações de onda para o campo elétrico e magnético.