Ondas electromagneticas

Universidad de Antofagasta

Departamento de Física

EJERCICIOS de Ondas Electromagnéticas. Año 2006.

1.- Un campo eléctrico, variable con la posición y el tiempo, está dado por :
Ex = 6 sen (2x – 4y +z - (t ) ; Ey = 5 sen (2x – 4y +z - (t) ; Ez = E0z sen (2x –4y+z -(t) donde todas las unidades están en el sistema MKSC. (a) Calcular E0z para que talescomponentes correspondan al campo eléctrico de una onda electromagnética. (b) Si la onda se propaga en el vidrio ( n = 1,5 ), calcular su longitud de onda y frecuencia angular. (c) Determine el campo magnético de esta onda. (d) Si esta onda incide normalmente, durante 10 minutos sobre una superficie de 2m2 de cierto material transparente ( n = 1,8 ), calcule la cantidad de energía que incidiósobre tal material.
R: a) 8 N/c , b) 1.37 m , 9,2 108 s-1 d) 0,597375 W

2.- Las componentes del campo eléctrico de una onda electromagnética plana y armónica son Ex = Ez ; Ey = 9 sen ( 4( 106 x - 9 ( 1014 t) , donde todas las magnitudes están en el sistema MKSC. calcular (a) La longitud de inda incidente y el índice de refracción del medio. (b) Las componentes del campo magnético dela onda (c) La intensidad media de la onda .(d) el vector de Poynting .

3.- Una onda electromagnética , plana y armónica se propaga en el sentido positivo del eje Y, con una intensidad media de 0,113 W/m2 y con una longitud de onda de 314 nm. El medio de propagación de esta onda tiene índice de refracción 1,33 y la onda está polarizada linealmente, con su vector eléctrico oscilando paralelo aleje Z (a) Escriba las componentes del vector eléctrico de la onda incidente. (b) Escriba las componentes del vector magnético de la onda . (c) Determine el valor medio del módulo del vector de Poynting..

4.- Dadas las siguientes relaciones que presentan diferentes propiedades físicas que varían con la posición y el tiempo, expresadas en el sistema de unidades MKSC, determine cuáles de ellaspueden representar ondas que viajan con velocidad constante, sin variar su forma.: (a) p = 3 (x – 4t) (b) [pic] (c) ( = 6 cos ( 3 xy – 100t) (d) ( = 8 ( 2y + 3t2) (e) ( = 24 (0,3x – 0,4y –10t)2 . En los casos posibles, indique la dirección de propagación y la velocidad de cada onda.

5.- Las componentes de cierto campo magnético, en función de la posición y el tiempo son: Bx = 2 sen ( 3x + 5y – 6z - (t) ; By = 6 sen ( 3x + 5y – 6z - (t) ; Bz = Boz sen ( 3x + 5y – 6z - (t) (a) Determine Boz y ( para que tales componentes representen el [pic] de una onda electromagnética que se propaga en un medio cuyo índice de refracción es 2. . (b) Calcule el[pic]de esa onda. (c) Calcule la longitud de onda. (d) Determine la intensidad media dela onda. R:. (a) Boz = 6 T ; ( = 1,26 109 rad/s (b) [pic] (c) 0,75 m

6.- Determine cuáles expresiones pueden representar ondas longitudinales o transversales. (a) [pic] (b) [pic] (c) [pic] (d) [pic]

7.- Una onda electromagnética , plana y armónica, polarizada linealmente con su vector eléctrico paralelo al eje Z, tiene una amplitud de 6 N/C se propaga en la direcciónnegativa del eje Y, con una frecuencia angular de 2 1015 [rad / s ], en un material de índice de refracción 1,3. (a) Escriba las ecuaciones de las componentes del campo eléctrico de la onda. (b) Determine la amplitud del campo magnético de la onda. (c) Calcule la longitud de onda.

8.- Un aeroplano que vuela a una distancia de 11,3 Km de un transmisor de radio recibe una señal de7,83 [ (W / m2 ]. Calcular (a) La amplitud del campo eléctrico en el aeroplano debido a esta señal. (b)La amplitud del campo magnético en el aeroplano. (c) La potencia total radiada por el transmisor, suponiendo que este irradia uniformemente en todas las direcciones.
R: a) 7,73 10-2 N/c b) 2,58 10-10 T c) 125640 W

9.- Una onda electromagnética , plana y armónica, se propaga en un...