Calcule (a) o fluxo instantâneo de energia (energia por unidade de área por unidade de tempo) da onda, (b) a intensidade da onda e (c) a potência média que atinge uma antena parabólica cujo diâmetro vale 2 m , sabendo que o campo elétrico e o campo magnético em sua abertura valem:
e
Respostas: (a)
; (b)
; (c)
.
Respostas: (a)
Passo 1
O enunciado pede (a) o fluxo instantâneo de energia de uma onda eletromagnética, (b) a intensidade média dessa onda e (c) a potência média captada por uma antena parabólica de diâmetro
. O conteúdo principal aqui é o vetor de Poynting, que em módulo vale
onde
. Vamos usar as expressões
para encontrar (a), depois calcular a média temporal para (b) e, por fim, multiplicar pela área da antena para (c).
Passo 2
Substituindo em
, temos
Passo 3
Simplificando o coeficiente numérico:
logo o fluxo instantâneo é
Passo 4
A intensidade
é a média temporal de
. Como
,
Passo 5
A potência média
recebida pela antena equivale a multiplicar
pela área da boca parabólica. Para diâmetro
, o raio é
e
Portanto,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)