Question

Una onda electromagnética sinusoidal plana en aire tiene una longitud de onda de 3,84 cm y una amplitud de campo eléctrico de 1,35 V/m.
a. ¿Cuál es la frecuencia?
b. ¿Cuál es la amplitud del campo magnético?
c. ¿Cuál es la intensidad?
d. ¿Qué fuerza promedio ejerce está radiación sobre una superficie totalmente absorbente con un área de 0,240 m^2 perpendicular a la dirección de propagación?

Answer 1

a. La frecuencia es : f =7.81*10⁹ s⁻¹

b. La amplitud del campo magnético? es : B = 4.5*10⁻⁹ T

c. La intensidad tiene un valor de : I =  2.41*10⁻³ w/m²

d. La fuerza promedio que ejerce está radiación sobre la superficie es: F= 1.93 *10⁻¹² N .

   

 La frecuencia, la amplitud del campo magnético, la intensidad y la fuerza promedio se calculan mediante las ecuaciones de las ondas electromagnéticas, de la siguiente manera :

λ= 3.84 cm * 1 m/100cm = 0.0384 m

Emax = 1.35 V/m

a) f=?

b) Bmax=?

c) I=?

d) F =?

      Área = A = 0.240 m^2

       α= 90º  perpendicular a la dirección de propagación.

  a)   c = f*λ    se despeja frecuencia f:

      f = 3*10⁸ m/seg /0.0384 m

     f = 7.81*10⁹ s⁻¹

 b)      c = Emax /B max

             se despeja B max :

           B máx = Emax /c = 1.35V/m/3*10⁸m/seg

          B máx = 4.5*10⁻⁹ T

c) I  = E² máx/2*μo*c

    I = ( 1.35 V/m )²/(2*4π*10⁻⁷T*m/A*3*10⁸ m/s)

    I = 2.41*10⁻³ w/m²

d)   P = I/c   =  2.41*10⁻³ w/m²/ 3*10⁸ m/s = 8.05*10⁻¹²   w*s/m³

      P = F/A

    se despeja la fuerza F :

       F = P*A

       F = 8.05*10⁻¹²   w*s/m³ * 0.240 m²

       F = 1.93 *10⁻¹² N