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Prof. Juan Mendoza Nolorbe [email protected] om FISICA 4 Prof. Juan Mendoza Nolorbe Práctica dirigida 1 Tema: Ondas electromagnéticas 1. El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa, usando unidades del S.I., por = 0, = 0,5 2 × 10 8 , = 0. (a) Determinar la de la onda, el estado de polarización y la dirección de propagación. (b) Calcular el campo magnético de la onda. (c) Calcular la intensidad media o flujo de energía por unidad de área. (d) La presión de la radicación si la onda es completamente reflejada. (e) La presión de la radiación si la onda es completamente absorbida. 2. El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa, usando unidades del S.I., por = 0, = 0, 5 4 × 10 7 , = 0,5 4 × 10 7 . (a) Determinar la de la onda, el estado de polarización y la dirección de propagación. (b) Calcular el campo magnético de la onda. (c) Calcular la intensidad media o flujo de energía por unidad de área. 3. Escribir las ecuaciones de los campos E y B que describe las siguientes ondas electromagnéticas que se propagan en el eje X: (a) una onda polarizada linealmente cuyo plano de vibración forma un ángulo de 45º con el plano XY. (b) Una onda polarizada linealmente cuyo plano de vibración forma un ángulo de 120º con el plano XY. (c) Una onda con polarización circular derecha. (d) Una onda con polarización elíptica derecha, con el eje mayor paralelo al eje Y y de longitud doble de la del eje menor. 4. Una onda luminosa plana sinusoidal con polarización lineal y longitud de onda = 500 nm se propaga en el vacío. La intensidad media es de 0,1 Wm -2 . La dirección de propagación esta en el plano XY a un ángulo de 45º con respecto al eje X. El campo eléctrico oscila paralelo al eje Z. Escribir las ecuaciones que describen los campos eléctrico y magnético de esta onda. 5. Una lámpara de 100W y 80% de eficiencia irradia toda su energía en forma isótropa. Calcular la amplitud de los campos eléctrico y magnético a 2m de la lámpara. 6. Un transmisor de radar emite su energía dentro de un cono que abarca un ángulo sólido de 10 -2 sr. El campo eléctrico tiene una amplitud de 10Vm -1 a una distancia de 10 3 m. Encontrar la amplitud del campo magnético y la potencia del transmisor. 7. Demostrar que el valor promedio del vector de Poynting de una onda plana armónica es 1 2 0 2 o 1 2 0  8. Expresar las ecuaciones de una onda electromagnética generada por un dipolo eléctrico oscilante. Con un momento dipolar paralelo al eje Z. Calcular la densidad de energía de la onda para grandes distancias.

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Prof. Juan Mendoza Nolorbe [email protected]

FISICA 4Prof. Juan Mendoza Nolorbe

Práctica dirigida 1

Tema: Ondas electromagnéticas

1.  El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa, usando unidades del

S.I., por = 0, = 0,5 2 × 108 − , = 0. (a) Determinar la de la onda, el

estado de polarización y la dirección de propagación. (b) Calcular el campo magnético de la

onda. (c) Calcular la intensidad media o flujo de energía por unidad de área. (d) La presión de la

radicación si la onda es completamente reflejada. (e) La presión de la radiación si la onda es

completamente absorbida.

2.  El campo de una onda electromagnética plana en el vacío se representa, usando unidades del

S.I., por = 0, = 0,5 4 × 107 − , = 0,5 4 × 107 − . (a)

Determinar la de la onda, el estado de polarización y la dirección de propagación. (b) Calcular el

campo magnético de la onda. (c) Calcular la intensidad media o flujo de energía por unidad de

área.

3.  Escribir las ecuaciones de los campos E y B que describe las siguientes ondas electromagnéticas

que se propagan en el eje X: (a) una onda polarizada linealmente cuyo plano de vibración forma

un ángulo de 45º con el plano XY. (b) Una onda polarizada linealmente cuyo plano de vibración

forma un ángulo de 120º con el plano XY. (c) Una onda con polarización circular derecha. (d)

Una onda con polarización elíptica derecha, con el eje mayor paralelo al eje Y y de longitud

doble de la del eje menor.

4.  Una onda luminosa plana sinusoidal con polarización lineal y longitud de onda = 500 nm se

propaga en el vacío. La intensidad media es de 0,1 Wm-2. La dirección de propagación esta en el

plano XY a un ángulo de 45º con respecto al eje X. El campo eléctrico oscila paralelo al eje Z.

Escribir las ecuaciones que describen los campos eléctrico y magnético de esta onda.

5.  Una lámpara de 100W y 80% de eficiencia irradia toda su energía en forma isótropa. Calcular la

amplitud de los campos eléctrico y magnético a 2m de la lámpara.

6.  Un transmisor de radar emite su energía dentro de un cono que abarca un ángulo sólido de

10-2 sr. El campo eléctrico tiene una amplitud de 10Vm-1 a una distancia de 103 m. Encontrar la

amplitud del campo magnético y la potencia del transmisor.

7.  Demostrar que el valor promedio del vector de Poynting de una onda plana armónica es1

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2 o1

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8.  Expresar las ecuaciones de una onda electromagnética generada por un dipolo eléctrico

oscilante. Con un momento dipolar paralelo al eje Z. Calcular la densidad de energía de la onda

para grandes distancias.