Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 35.Exercícios e Problemas - Ex. 50
O sistema de radar de um aeroporto transmite microondas na frequência de 11 GHz, com uma potência de 150 kW. Uma aeronave em voo de aproximação, com 31 m 2 de secção transversal, encontra-se a 30 km de distância. Considere que o radar transmita uniformemente em todas as direções e que a aeronave espalhe as microondas também uniformemente em todas as direções. Qual é a intensidade do campo elétrico do sinal de microondas recebido de volta no aeroporto 200 s mais tarde?
Passo 1
O problema gostaria de resolver para a intensidade do campo elétrico do sinal de microondas que o sistema de radar do aeroporto receberá do avião após 200 μs.
Devemos primeiro entender que o sinal de microondas que o aeroporto vai receber não será o mesmo valor que o aeroporto envia. Assim, primeiro temos que resolver a intensidade da onda eletromagnética III, depois resolver a potência PPP que o avião recebe e, em seguida, resolver novamente a intensidade do campo elétrico que o avião enviou de volta após 200 μs.
Passo 2
Assim, primeiro temos que usar a equação para a intensidade da onda eletromagnética I:
Onde é dado como o valor 150 kW, e; A distância r é dada, pois o avião está a 31 km do aeroporto. Adicionando esses valores, temos:
Agora, resolvemos a potência que o avião tem, como fonte de energia para as micro-ondas que ele transmitirá de volta ao aeroporto. Assim, temos a equação de derivar a intensidade de uma onda eletromagnética:
Temos que o avião tem uma seção transversal de 31 m², que servirá como área A. Assim, temos uma potência de :
Assim, agora podemos calcular a intensidade do campo elétrico , mas desta vez, usando a energia do avião. Novamente, derivamos a força do campo elétrico da equação para a intensidade de uma onda eletromagnética:
Assim, a força do campo elétrico do sinal de micro-ondas recebido de volta no aeroporto é