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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 30.1 - Ex. 32

Ovalor rms da intensidade do vetor campo eletrico de uma onda eletromagnética é 400V/m. Determine(a)a intensidade rms do campo magnetico,(b)a densidade media de energiae （c)a intensidade da onda.

Passo 1

Dado E r m s , podemos encontrar B r m s usando B r m s = E r m s / c . A densidade de energia média da onda é dada por μ a v = E r m s B r m s / μ 0 c e a intensidade da onda por I = μ a v c .

Passo 2

Letra a:

Vamos expressar B r m s em termos de E r m s :

B m s = E m s c

Substituindo valores, temos:

B r m s = 400 V m 2.998 × 10 8 m s = 1.334 μ T = 1.33 μ T

Passo 3

Letra b:

A densidade de energia média u a v é dado por:

u a v = E m s B m s μ 0 c u a v = 400 V m 1.334 μ T 4 π × 10 - 7 N A 2 2.998 × 10 8 m s = 1.417 μ J / m 3 = 1.42 μ / m 3 4.42 μ J / m 3

Passo 4

Letra c:

Expresse a intensidade como o produto da energia média da densidade e a velocidade da luz no vácuo:

I = u a v c I = ( 1.417 μ J ) / m 3 2.998 × 10 8 m s = 425 W / m 2

Resposta

  1. 1.33 μ T
  2. 1.42 μ J / m 3
  3. 425 W / m 2
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