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Ondas eletromagnéticas
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1 - Uma estação de televisão opera em 176 MHz e 100 Kw de potência.
Escreva as equações dos campos elétrico e magnético a uma distância de 10 km
da estação transmissora, considerando ondas planas polarizadas horizontalmente em
relação à superfície da Terra.
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| 2 - A amplitude do campo elétrico das
ondas eletromagnéticas recebidas por um rádio receptor é igual a 0,1 V/m. Suponha que a onda
eletromagnéticas seja plana. Determine: (a) a amplitude do vetor indução magnética; (b) a intensidade média da onda; (c) a potência da estação transmissora supondo que o rádio receptor esteja a 1 km. |
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| 3 - As componentes do campo elétrico
de uma onda eletromagnética são:
Ex = 2 cos 2π (z - ct) Ey = 4 cos 2π (z - ct + ¼ ) Determine: (a) o vetor de onda, o comprimento de onda, a frequência angular, a frequência, a velocidade de propagação da onda; (b) o vetor indução magnética da onda; (c) o vetor de Poynting; (d) a intensidade média da onda; (e) a densidade média de energia; (f) e seu estado de polarização. |
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| 4 - As componentes do campo elétrico
de uma onda eletromagnética são:
Ey =0.5 cos 2πx108 (t - x/c) Ey = 0.5 sen 2πx108 (t - x/c) Determine: (a) o vetor de onda, o comprimento de onda, a frequência angular, a frequência, a velocidade de propagação da onda; (b) o vetor indução magnética da onda; (c) o vetor de Poynting; (d) a intensidade média da onda; (e) a densidade média de energia; (f) e seu estado de polarização. |
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| 5 - Um fio cilíndrico de raio R,
comprimemto l e resistividade ρ é percorrido por uma corrente uniforme io.
(a) Usando a lei de Ampère, obtenha o vetor de Poynting na superfície lateral do fio, dê sua direção e sentido. (b) Mostre que a integral do vetor de Poynting na superfície lateral do fio é igual à potência dissipada por efeito Joule. |
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| 6 - Uma onda eletromagnética plana,
linearmente polarizada, está se propagando no vácuo e seu vetor de onda é
 m-1. A amplitude do campo elétrico
é 10-2 V/m.
(a) Escreva as equações para os campos elétrico e magnético da onda. (b) Calcule a energia por unidade de volume da onda. (c) Se a onda incide sobre um corpo, calcule a pesssã de radiação quando ela é completamente absorvida e totalmente refletida. |
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| 7 - Uma lâmpada de arco de 1 kw tem
toda sua energia concentrada em um feixe de radiação eletromagnética de secção
circular com 10 cm de diâmetro. O feixe atinge uma superfície cujo coeficiente de reflexão é
0.9.
Determine: (a) a fôrça exercida sobre a superfície; (b) a densidade de energia do feixe. |
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| 8 - Uma bolinha de massa
1 g com 1 cm de raio é feita de um material totalmente refletor. Um feixe de luz de 2 cm de diâmetro com
1 kw de potência incide sobre a bolinha que está numa superfície plana e sem atrito.
Determine: (a) a fôrça exercida sobre a bolinha; (b) a quantidade de movimento transferido para a bolinha; (c) o deslocamento da bolinha após 10 horas. |
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| 9 - Um feixe de luz não polarizada
passa através de três fôlhas polaróide ideais. A direção de
polarização do segundo polaróide faz um ângulo de 30 o com a direção de
polarização do primeiro e a direção de
polarização do terceiro forma um ângulo de 45 o com a direção de
polarização do segundo. Determine: (a) o percentual de luz que atravessa os três polaróides. |
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| 10 - Descrever o estado de
polarização das ondas eletromagnéticas descritas por: (a) Ex = Eo sen (kz - ωt) Ey = Eo cos (kz - ωt) (b) Ex = Eo cos (kz - ωt) Ey = Eo cos (kz - ωt + π/4) (c) Ex = Eo sen (kz - ωt) Ey = - Eo sen (kz - ωt) |
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| 11 - As componentes de uma onda
eletromagnética elipticamente polarizada são Ex = 10 sen (πz - 2πx103t) Ey = 20 cos (πz - 2πx103t + π/3) Usando a equção geral de uma elipse, faça o grafico de Eoy em função de Eox (Sugestão: faça o grafico no computador). |
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