PROBLEMAS-Capitulo 1 - Ondas Electromagneticas

 

Capitulo 1: Ondas Electromagneticas Preguntas: 1. ¿Las ecuaciones de Maxwell permiten la existencia de monopolos magnéticos? Explique. La ley de Gauss del magnetismo prohíbe la existencia de los monopolos magnéticos, si existieran mono polos magnéticos las líneas de campo magnético no serían cerradas, pero lo que verificamos es que siempre hay norte y sur juntos en el imán, y las líneas de campo magnético siempre son cerradas. Luego la ley de Gauss para el magnetismo no permite la existencia de monopolos magnéticos.

2. Describa el significado físico del vector de Poynting. El vector de Poyting describe el flujo asociado con la onda electromagnética, la dirección y magnitud de S es la tasa a la cual la energía electromagnética atraviesa una unidad de superficie perpendicular a la dirección de S.

3. Suponga que un ser de otro planeta tiene ojos sensibles a la radiación infrarroja. Describa lo que vería el extraterrestre si mirara en el cuarto en el que se encuentra usted ahora. En particular, ¿qué sería para él brillante y qué sería oscuro? El extraterrestre miraría a las cosas que tienen más alta temperatura, como brillantes, este es el caso de las personas, de una cocina, una tostadora, y las cosas que están a baja temperatura son oscuras, como el refrigerador, parte de atrás de la TV, las paredes, las ropas con que se encuentran vestidas las personas, etc.

 

Problemas: 4. Una corriente de 0.200 A carga un capacitor que tiene placas circulares de 10.0 cm de radio. Si la separación entre placas es de 4.00 mm, a) ¿cuál es la rapidez de aumento en el tiempo del campo eléctrico entre las placas? b) ¿Cuál es el campo magnético entre las placas a 5.00 cm del centro

5. Un protón se mueve a través de un campo eléctrico uniforme conocido por

y un campo magnético uniforme. Determine la aceleración del protón

cuando tiene una velocidad

 

  6. En unidades del SI, el campo eléctrico de una onda electromagnética

se describe por Determine a) la amplitud de las oscilaciones del campo magnético correspondiente,

b) la longitud de onda λ y c) la frecuencia ƒ . 

 

7. Una estación de radio AM difunde isotrópicamente (de manera

uniforme en todas direcciones) con una potencia promedio de 4.00 kW. Un dipolo receptor de 65.0 cm de largo está a 4.00 millas del transmisor. Calcule la amplitud de la fem inducida por esta señal de un extremo a otro de la antena receptora.  receptora.  

8. Un láser neón-helio de 15.0 mW (λ  = 632.8 nm) emite un haz de sección transversal circular con un diámetro de 2.00 mm. a) Determine el campo eléctrico máximo en el haz. b) ¿Cuál es la energía total contenida en una

longitud

de 1.00 m del

haz?

c)

Determine la cantidad

de

movimiento que tiene un tramo de 1.00 m de longitud

del haz.

 

9. Dos antenas de radio transmisoras están separadas media longitud

de onda de difusión y son operadas en fase entre sí. ¿En qué direcciones se emiten a) la señal más intensa y b) la más débil?

10. 

¡Esto acaba de llegar! El anuncio de una noticia importante se transmite por ondas de radio a un auditorio de personas

sentadas junto a sus aparatos de radio a 100 km de la estación, y por ondas sonoras a las personas que están sentadas en la sala de noticias, a 3.00 m del locutor. ¿Quién recibe la noticia primero? Explique. Suponga que la velocidad del sonido es de 343 m/s