Qual é a relação entre as magnitudes do campo elétrico e campos magnéticos para um pulso de onda eletromagnética viajando através de um material dielétrico?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta tá pedindo. A questão quer saber qual é a relação entre as magnitudes do campo elétrico ( ) e do campo magnético ( ) para um pulso de onda eletromagnética que está viajando através de um material dielétrico. Basicamente, vamos explorar como esses dois campos estão conectados dentro de um material que não conduz eletricidade, ou seja, um dielétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que uma onda eletromagnética é composta por campos elétrico e magnético que oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação da onda. Em um vácuo, a relação entre a magnitude desses campos é dada por:
onde é a velocidade da luz no vácuo ( ).

Passo 3

Agora, quando a onda entra em um material dielétrico, a velocidade de propagação da onda muda. A velocidade da onda num material ( ) é menor que no vácuo e é dada por:
onde é a permeabilidade magnética do material e é a permissividade elétrica do material.

Passo 4

A relação entre os campos elétrico e magnético também se ajusta conforme a nova velocidade da onda no material. Em vez de usar a velocidade da luz no vácuo ( ), usamos a velocidade da onda no material ( ). Assim, a relação fica:
Isso mostra que a magnitude do campo elétrico é igual à velocidade da onda no material multiplicada pela magnitude do campo magnético.

Resposta

A magnitude do campo elétrico ( ) é igual à velocidade da onda no material dielétrico ( ) multiplicada pela magnitude do campo magnético ( ), ou seja:

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