Exercícios Resolvidos de Propagação das Ondas Eletromagnéticas

UFRJ- Física 4 – P1 2018.2 - DIURNO - 4

Considere uma onda eletromagnética plana e monocromática polarizada linearmente na direção y ^ que se propaga ao longo do eixo z positivo de um sistema de coordenadas. O campo elétrico dessa onda pode ser escrito como:

  1. E → r → , t = 25 V m x ^ sen ⁡ π t - z c   r a d s   .  
  2. E → r → , t = - 25 V m y ^ cos ⁡ π t - z c   r a d s   .  
  3. E → r → , t = 25 V m y ^ sen  ⁡ π t + z c   r a d s   .  
  4. E → r → , t = - 25 V m z ^ cos ⁡ π t - y c   r a d s   .  
  5. E → r → , t = 25 V m z ^ sen ⁡ π t + y c   r a d s   .  

Passo 1

Como essa onda está polarizada na direção   y ^ , então o campo elétrico dela também tem que estar apontando na direção y ^ . Já podemos excluir os três últimos itens do problema. No entanto, ainda resta analisarmos o sentido desse campo elétrico e o argumento da função oscilatória.

Para analisar o sentido do campo elétrico, precisamos recorrer ao vetor de Poynting (  S → = E → × B → / ( μ 0 ) ), que dá a direção e sentido da onda eletromagnética, além de fornecer sua intensidade.

Como a onda está viajando no sentido positivo do eixo z , então o campo elétrico dessa onda precisa estar ao longo de - y ^ e o campo magnético ao longo de + x ^ para que o produto vetorial  E → × B → esteja orientado no sentido positivo do eixo z .

Além disso, como essa onda está caminhando ao longo de z positivo, então o argumento da função deve ser t - z / c .  

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Resposta

Letra b).

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