Numa onda plana de rádio o valor máximo do componente campo elétrico é de
. Calcule (a) o valor máximo do componente magnético e © a intensidade média da onda.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma onda plana de rádio onde o valor máximo do componente do campo elétrico é de
. A gente precisa calcular duas coisas:
(a) O valor máximo do componente magnético da onda.
© A intensidade média da onda.
Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas, que relacionam os campos elétrico e magnético, além de entender como calcular a intensidade média de uma onda.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o valor máximo do componente magnético da onda, ou seja, a parte (a).
Em uma onda eletromagnética plana, os campos elétrico (
) e magnético (
) estão relacionados pela velocidade da luz (
). A relação entre eles é dada por:
Aqui:
-
é o campo elétrico, -
é o campo magnético, -
é a velocidade da luz no vácuo, que vale aproximadamente .
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Agora, substituímos os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a intensidade média da onda, ou seja, a parte ©.
A intensidade (
) de uma onda eletromagnética é a quantidade de energia que passa por uma área por unidade de tempo. Ela pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Aqui:
-
é a velocidade da luz ( ), -
é a permissividade do vácuo ( ), -
é o campo elétrico.
Vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos
:
Agora, multiplicamos tudo:
Resposta
(a) O valor máximo do componente magnético é aproximadamente
.
© A intensidade média da onda é aproximadamente
.