Uma onda plana uniforme de 30 MHz com
existe em uma região
, tendo
,
, a onda encontra o espaço livre, Determine:
(a) a polarização da onda;
(a) a polarização da onda;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma onda plana uniforme de 30 MHz descrita pelo campo magnético
na direção
. A região onde essa onda está tem permissividade
, permeabilidade
e condutividade
. O problema pede para determinar a polarização dessa onda. Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas, especificamente como os campos elétrico
e magnético
estão relacionados e como eles definem a polarização da onda.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em uma onda eletromagnética plana que se propaga no espaço livre ou em meios homogêneos e isotrópicos, os campos
e
são perpendiculares entre si e também perpendiculares à direção de propagação da onda. Além disso, esses campos se relacionam pela velocidade de propagação da onda no meio.
Passo 3
A direção de propagação da onda pode ser determinada olhando para os argumentos das funções seno no campo
. Como o termo
está presente, isso indica que a onda está se propagando ao longo do eixo
.
Passo 4
Sabendo que a onda se propaga na direção
e que o campo magnético
está na direção
(que assumimos ser o eixo
), o campo elétrico
deve estar na direção perpendicular tanto a
quanto a
, ou seja, na direção
.
Passo 5
Agora, como
está constante na direção
e varia no tempo e no espaço da mesma forma que
, a polarização da onda é linear, pois o campo elétrico oscila sempre na mesma direção.
Resposta
A onda é linearmente polarizada na direção
.