Série - 2 - Feis

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA – UNESP
FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA – FEIS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DEE
SEGUNDA SÉRIE DE EXERCÍCIOS DE SENSORES ÓPTICOS

1) Um campo elétrico propagando-se no espaço livre é dado por e  50. cos (10 8 t  K .x).yˆ [V/m]:
a) Qual a direção e o sentido de propagação da onda ?
b) Qual sua polarização ?
c) Calcular o valor do vetor de onda K.
d) Qual o tempo necessário para onda percorrer uma distância 0/2 ?
2) A componente de campo magnético de uma onda plana propagando-se num meio dielétrico é dada por

h( x, t )  30. cos(10 8 t  6 x)zˆ mA/m
a)
b)
c)
d)
e)
Determinar a direção e o sentido de propagação da onda.
O comprimento de onda.
A velocidade da onda. É igual a velocidade da luz ?
A permissividade relativa do meio.
A expressão do campo elétrico.
3) Considere que uma onda plana e uniforme, que se propaga no espaço vazio, tenha campo elétrico

E( z )  1000.e  j 0 z x̂ V/m
e frequência 20 MHz.
a) Qual sua direção de propagação ? Sua amplitude ? A direção do vetor no espaço ?


b) Encontrar o campo B associado, bem como o H equivalente.
 

c) Expressar E , B e H na forma instantânea.
d) Encontrar o fator de fase  0, a velocidade de fase e o comprimento de onda.
4) Num meio isotrópico e não magnético propaga-se um campo elétrico

e  4sen[2x10 7 t  0,8x]. zˆ
[V/m]
a) Determinar a pemissividade relativa r e a impedância intrínseca do meio .
b) Calcular o vetor de Poynting médio associado à onda.
c) A potência total que atravessa 100 cm2 do plano 2x+y=5.
5) Se o vetor de Poynting de uma onda TEM que se propaga num meio sem perdas e com r=4 tem magnitude 100
W/m2, calcular
a) A magnitude do campo elétrico.
b) A magnitude do campo magnético.
6) As medidas das intensidades dos campos elétrico e magnético, associados a ondas planas que se propagam
harmonicamente num dado meio isotrópico, são 20 KV/m e 200 A/m, respectivamente. Qual o valor da
permissividade desse meio ?
7) De um avião sobrevoando o oceano são enviados sinais a um submarino submerso. Quando o submarino se
encontra a 10 m de profundidade, o sinal recebido é atenuado de 21,7 dB e apresenta um deslocamento de fase de
2,5 rad relativamente ao seu valor ao nível do mar, cuja água apresenta =4,3 S/m, r=1 e r=81. Determinar:
a) A profundidade em que se encontra o submarino quando a intensidade da onda recebida é 0,1% do seu valor na
superfície.
b) A freqüência dos sinais emitidos pelo avião.
c) A freqüência em que a água do mar se apresenta como um meio onde a densidade de corrente de deslocamento é
igual à densidade de corrente de condução.
Obs: 1Np = 8,686 dB
8) Mostrar que as equações paramétricas para polarização elíptica, e x  E x cos t e e y  E y cos(t  ) ,
conduzem a
 ex

 Ex
2
  e y
 
  E y
2

e e
  2 x y cos   sen 2 

ExEy

9) Mostrar que o ângulo (  que o eixo maior da elipse faz com o eixo x é tal que
tg2 
2E x E y
E 2x  E 2y
cos 


10) Esboçar o LG de E , o qual é uma onda de forma E  ( E1 x̂  E2 ŷ.e j ).e  jz que se propaga na direção z, para
os casos abaixo, identificando-se os tipos de polarização:
a)
b)
c)
d)
e)
E1=1, E2=2 e =0,
E1=1, E2=2 e =,
E1=1, E2=1 e =,
E1=1, E2=2 e =,
E1=1, E2=1 e =.