Exercícios Resolvidos de Vetor de Poynting e Intensidade

Ver Teoria

Enunciado

Uma onda eletromagnética circularmente polarizada e monocromática possui o vetor de Poynting dado por S → r → , t = - 30 W m 2   y ^ . A intensidade, a direção e o sentido de propagação dessa onda valem, respectivamente:

  1. 15   W / m 2 e + y ^ .
  2. 15   W / m 2 e - y ^ .
  3. 30   W / m 2 e + y ^ .
  4. 30   W / m 2 e - y ^ .
  5. 45   W / m 2 e + y ^ .

Passo 1

O vetor de Poynting S → nos fornece quais são a direção e sentido de propagação da onda eletromagnética e, portanto, em qual sentido e direção se propaga a energia contida nessa onda. Já a intensidade, ou seja, a quantidade de energia por unidade de tempo e por unidade de área, é dada pelo valor médio desse vetor.

I = S m é d i o

Como, nesse caso, o S não tem dependência temporal, temos que

S = S m é d i o

Então, nesse caso:

I = S

O módulo, S , do vetor de Poynting vale:

S → = 30 W m 2

Então:

I = 30 W m 2

enquanto a direção e sentido em que ela se propaga estão ao longo de - y ^ , que é a direção e sentido do vetor de Poynting dado no enunciado.

Resposta

Letra d).

Exercícios de Livros Relacionados

Demonstre, a partir das eqs. de Maxwell incluindo uma corrente j → , a expressão do balanço de energia médio para um campo monocromático, - div ⁡ S → + = 1 2 j → * ∙ E → + 2 i ω U E - U M Onde S → + é
Alguns escritores de ficção - cientifica têm descrito que velas solares poderiam propulsionar naves interestelares. Imagine uma vela gigante em uma nave espacial sujeita à pressão de radiação de nosso
Uma onda eletromagnetica tem frequencia de 100 MHz e esta viajando no vacuo.O campo magnetico edado por B(2,t)=(1,00x10-*T)cos(k-wf)i.(a)Determine o comprimento de onda e a direcao de propagacao desta
Os campos eletricos de duas ondas harmonicas eletromagneticas de frequencias angulares a e w,sao dados por E;=E:o cos(k,x-of)j e por E:=Ea cos(k,x-wt+8)j.Para a resultante destas duas ondas,determine(
Um longo solenoide com n voltas por unidade de comprimento conduz uma corrente que aumenta linearmente com o tempo. O solenoide tem raio R , comprimento L e a corrente I nas voltas é dada por I = a t