Uma onda elctromagnéticn plann, quo sc propaga no vácho com velocilade c=3 times 10^8 m / s, varia senoidalmente com periodo de 10 ms à medida que se propaga ao lougo do sentido pasitivo de x. O valor máximo do campo magnético é de 6 times 10^-12 T e estri dirigido ao longo do eixo z.
Em que direção se encontra o campo elétrico? (Solução: Pcla regra da māo dircita, cixo y)

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma onda eletromagnética plana que se propaga no vácuo com uma velocidade de . A onda varia de forma senoidal com um período de e se move na direção positiva do eixo . O valor máximo do campo magnético é e está direcionado ao longo do eixo . A pergunta é: Em que direção se encontra o campo elétrico?
Para resolver isso, vamos usar o conceito de ondas eletromagnéticas e a regra da mão direita, que nos ajuda a determinar as direções dos campos elétrico ( ), magnético ( ) e a direção de propagação ( ) de uma onda eletromagnética.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em uma onda eletromagnética, os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si e também perpendiculares à direção de propagação da onda. Isso significa que:
E perp B perp k
Onde:
  • é o campo elétrico,
  • é o campo magnético,
  • é o vetor de propagação da onda.

Passo 3

A direção de propagação da onda é ao longo do eixo positivo . O campo magnético está direcionado ao longo do eixo . Agora, precisamos encontrar a direção do campo elétrico que é perpendicular tanto a quanto a .

Passo 4

Para determinar a direção correta de , usamos a regra da mão direita. Coloque sua mão direita de forma que o polegar aponte na direção da propagação da onda ( ), e os dedos apontem na direção do campo magnético ( ). A direção em que o seu meio-dito aponta será a direção do campo elétrico ( ).

Passo 5

Aplicando a regra, vimos que o campo elétrico está direcionado ao longo do eixo . Isso confirma que , e são mutuamente perpendiculares, conforme esperado para uma onda eletromagnética.

Resposta

O campo elétrico está direcionado ao longo do eixo .

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