- Uma onda plana se propaga na água do mar na direção
e seu campo elétrico está descrito por
no plano
.
Os parâmetros constitutivos da água do mar são
a) Determine: 1) o estado de polarização da onda, 2) A constante de atenuação, 3) a impedância intrínseca, 4) a velocidade de fase, 5) o comprimento de onda, e 6) a profundidade de penetração (skin depth).
b) Escreva as expressões para
e
.
c) Encontre a distância
na qual a amplitude do campo elétrico é igual a
de seu valor em
.
d) Encontre as densidades de potência (irradiâncias) nos planos
.
e) Encontre a profundidade de penetração (skin depth) na frequência de 100 GHz.
Os parâmetros constitutivos da água do mar são
a) Determine: 1) o estado de polarização da onda, 2) A constante de atenuação, 3) a impedância intrínseca, 4) a velocidade de fase, 5) o comprimento de onda, e 6) a profundidade de penetração (skin depth).
b) Escreva as expressões para
c) Encontre a distância
d) Encontre as densidades de potência (irradiâncias) nos planos
e) Encontre a profundidade de penetração (skin depth) na frequência de 100 GHz.
Passo 1
O enunciado descreve uma onda plana que se propaga no sentido
numa água de mar cujos parâmetros são
,
(logo
) e
. No plano
temos
Vamos achar:
) estado de polarização,
) constante de atenuação
,
) impedância intrínseca
,
) velocidade de fase
,
) comprimento de onda
,
) profundidade de penetração
.
Depois escrever e
, achar
tal que
, calcular as densidades de potência nos planos
e
e, por fim, a profundidade de penetração a
GHz.
Depois escrever
Passo 2
Estado de polarização: o campo elétrico está sempre ao longo de
(não há componente em
nem em
). Logo é polarização linear na direção
.
Passo 3
Angular frequência e parâmetro de perda:
O parâmetro
, então o meio comporta-se como bom condutor e podemos usar a aproximação
Numericamente
Passo 4
Impedância intrínseca: em geral
Para
fica
ou seja
,
.
Passo 5
Velocidade de fase e comprimento de onda:
Profundidade de penetração (skin depth):
Passo 6
Expressões de
e
: convertendo
e
, temos
Passo 7
Distância
para
:
Passo 8
Densidade de potência média (Poynting):
Usando
e
:
Passo 9
Profundidade de penetração a
: agora
(meio quase dielétrico), usa-se
Resposta
(a)
Polarização linear em
.
(b)
(b)
(c)
(d)
(e)
(d)
(e)