Uma onda eletromagnética com polarização girante tem seu campo elétrico dado por:
ay
.
a) Qual a frequência, comprimento de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule B nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a velocidade angular do vetor de polarização?
a) Qual a frequência, comprimento de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule B nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a velocidade angular do vetor de polarização?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre ondas eletromagnéticas com polarização girante. A gente precisa encontrar a frequência, o comprimento de onda, a velocidade da onda, o campo magnético
, a direção de propagação e a velocidade angular do vetor de polarização. Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas, como a relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade, além de como os campos elétrico e magnético se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a expressão do campo elétrico da onda eletromagnética:
Aqui, a função cosseno no argumento indica a propagação da onda na direção
, e os termos com
e mostram a polarização girante.
Passo 3
Vamos determinar a frequência
. A frequência está relacionada ao termo no tempo na função trigonométrica. Observamos que o termo com
é
, e sabemos que a angular frequência
está relacionada com a frequência pela fórmula:
Comparando, temos:
Passo 4
Agora, vamos encontrar o comprimento de onda
. O comprimento de onda está relacionado ao termo no espaço na função trigonométrica. Observamos que o termo com
é
, e sabemos que a relação entre o número de onda
e o comprimento de onda é:
Aqui,
, então:
Passo 5
Para encontrar a velocidade da onda
, usamos a relação fundamental das ondas:
Substituindo os valores que encontramos:
Isso faz sentido, pois a velocidade da luz no vácuo é aproximadamente
.
Resposta
a) A frequência da onda é aproximadamente
, o comprimento de onda é
e a velocidade da onda é
.
Exercícios relacionados
Uma espira de
, quadrada de lado
, localizada no plano
entra em um campo magnético
com velocidade
. Determine a f.e.m. na espira.
Uma espira quadrada com duas voltas e lados de
está localizada no plano
em
. Esta espira gira em torno do eixo y com velocidade angular de
. Assumindo que o campo magnético nessa região vale
ax
, calcule o fluxo magnético através desta espira e a f.e.m. induzida na espira.
Uma espira circular de uma volta e diâmetro de
está no plano
. Nesta região o campo magnético é girante, dado por
.
a) Determina e f.e.m. induzida na espira.
b) Reescreva a expressão que representa o campo magnético considerando o dobro da velocidade.
c) Para esse novo campo magnético, qual será a f.e.m. induzida?
a) Determina e f.e.m. induzida na espira.
b) Reescreva a expressão que representa o campo magnético considerando o dobro da velocidade.
c) Para esse novo campo magnético, qual será a f.e.m. induzida?
Uma onda eletromagnética, tem seu campo magnético dado por:
ay (T).
a) Qual a velocidade angular, número de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule E nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a potência por carregada por essa onda na direção ax?
e) Qual a potência por carregada por essa onda na direção ay?
a) Qual a velocidade angular, número de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule E nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a potência por
e) Qual a potência por