Seja o campo elétrico de uma onda eletromagnética que se propaga em um meio livre de perdas de acordo com uma função senoidal. Esta onda está polarizada no eixo x e se propaga na direção z. O campo elétrico tem magnitude igual à 10 N/C e o meio tem impedância intrínseca igual à 50 Ohms. Assinale V para verdadeiro ou F para falso nas afirmativas a seguir:
( ) A constante de atenuação será igual à zero.
( ) O campo magnético se propaga polarizado no eixo z.
( ) A magnitude do campo magnético será igual à 0,2 T.
( ) A razão entre a permeabilidade e permissividade deste meio será igual à 1. Assinale a alternativa que contém a sequência correta na ordem apresentada: Escolha uma:
a. V – V – F – V.
b. V – F – V – F.
c. F – F – V – V.
d. V – F – V – V.
e. F – F – F – V.
( ) A constante de atenuação será igual à zero.
( ) O campo magnético se propaga polarizado no eixo z.
( ) A magnitude do campo magnético será igual à 0,2 T.
( ) A razão entre a permeabilidade e permissividade deste meio será igual à 1. Assinale a alternativa que contém a sequência correta na ordem apresentada: Escolha uma:
a. V – V – F – V.
b. V – F – V – F.
c. F – F – V – V.
d. V – F – V – V.
e. F – F – F – V.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma onda eletromagnética que está se propagando num meio livre, sem perdas. A onda tem o campo elétrico polarizado no eixo x e se move na direção z. A magnitude do campo elétrico é de 10 N/C e a impedância intrínseca do meio é 50 Ohms. Precisamos analisar quatro afirmativas e dizer se são verdadeiras (V) ou falsas (F), e depois marcar a sequência correta entre as alternativas dadas.
Para resolver, vamos precisar entender alguns conceitos de ondas eletromagnéticas, como constante de atenuação, polarização do campo magnético, magnitude do campo magnético e a relação entre permeabilidade e permissividade do meio.
Passo 2
Primeira afirmativa: "A constante de atenuação será igual à zero."
A constante de atenuação indica como a amplitude da onda diminui ao se propagar. Em um meio livre de perdas, não há absorção de energia, então a onda não se atenua. Portanto, a constante de atenuação é zero.
Conclusão: Verdadeira (V).
Passo 3
Segunda afirmativa: "O campo magnético se propaga polarizado no eixo z."
Sabemos que a onda está se propagando na direção z e o campo elétrico está polarizado no eixo x. Em ondas eletromagnéticas, os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si e à direção de propagação. Assim, se o campo elétrico está no eixo x e a onda vai na direção z, o campo magnético estará no eixo y, não no z.
Conclusão: Falsa (F).
Passo 4
Terceira afirmativa: "A magnitude do campo magnético será igual à 0,2 T."
A relação entre o campo elétrico $ E $ e o campo magnético $ B $ numa onda eletromagnética é dada pela impedância intrínseca $ \eta $:
Queremos encontrar $ B $:
Conclusão: Verdadeira (V).
Passo 5
Quarta afirmativa: "A razão entre a permeabilidade e permissividade deste meio será igual à 1."
A impedância intrínseca $ \eta $ de um meio é dada por:
Queremos encontrar a razão $ \frac{\mu}{\epsilon} $. Sabemos que:
Portanto, a razão não é igual a 1.
Conclusão: Falsa (F).
Resposta
A sequência correta é: V – F – V – F.
Alternativa b. V – F – V – F.