Uma onda eletromagnética no vácuo tem uma intensidade média de I=50W/m2. O campo elétrico está polarizado ao longo do eixo z, enquanto o campo magnético está no eixo y. Determine:
Passo 1
Vamos lá! O enunciado fala sobre uma onda eletromagnética no vácuo com uma intensidade média de $ I = 50 , W/m^2
\vec{E}
\vec{B} $) está no eixo y. Nosso objetivo aqui é determinar as amplitudes dos campos elétrico e magnético dessa onda. Para isso, vamos precisar entender como a intensidade está relacionada com os campos $ \vec{E} $ e $ \vec{B} $ em uma onda eletromagnética no vácuo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a intensidade média ($ I
E_0 $) pela fórmula:
Onde:
- $ c $ é a velocidade da luz no vácuo ($ c \approx 3 \times 10^8 , m/s $)
- $ \epsilon_0 $ é a permissividade do vácuo ($ \epsilon_0 \approx 8,85 \times 10^{-12} , F/m $)
Passo 3
Vamos isolar $ E_0 $ na fórmula para encontrar a amplitude do campo elétrico. Fazendo isso, temos:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 4
Agora, vamos calcular o valor de $ E_0 $:
Passo 5
Com a amplitude do campo elétrico encontrada, podemos determinar a amplitude do campo magnético ($ B_0 $) usando a relação entre $ E_0 $ e $ B_0 $ em uma onda eletromagnética no vácuo:
Substituindo os valores:
Resposta
A amplitude do campo elétrico é aproximadamente $ 194,3 , V/m $ e a amplitude do campo magnético é $ 6,48 \times 10^{-7} , T $.