Uma onda eletromagnética plano-polarizada está se propagando no sentido negativo do eixo y. Em uma certa posição e em um determinado instante, o campo elétrico está orientado no sentido positivo do eixo z e tem um módulo de 200 V / m.
Quais são o módulo, a direção e o sentido do vetor campo magnético?

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o exercício diz e o que a gente precisa. Temos uma onda eletromagnética (assunto: ondas EM em vácuo) que se propaga no sentido negativo do eixo y. Num certo ponto e instante, o campo elétrico E está apontando para o sentido positivo de z e vale 200 V/m. A nossa missão: descobrir o módulo, a direção e o sentido do campo magnético B.

Passo 2

Primeiro, a teoria básica: em ondas eletromagnéticas planas no vácuo, o vetor de propagação k, o campo elétrico E e o campo magnético B são todos perpendiculares entre si e obedecem à regra da mão direita. Além disso vale a relação de módulo
E = c,BLongrightarrow B = Ec,
onde é a velocidade da luz no vácuo ( ).

Passo 3

Vamos achar o módulo de B usando
$$B = \frac{E}{c} = \frac{200\ V/m}{3\times10^8\ m/s}
= 6{,}67\times10^{-7}\ T.$$

Passo 4

Agora a direção e o sentido de B. Sabemos que
k = -,hat y, E=+,hat z,
e a regra é
EtimesB=k
A gente quer um hat ztimesB=-hat y tal que
hat ztimes(-hat x)=-,(hat ztimeshat x)=-,hat y,
Se tentarmos , então
que bate certinho. Logo, aponta ao longo do eixo x, mas no sentido negativo.

Resposta

Módulo:
Direção: eixo x
Sentido: negativo (– x)

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