Prova de Eletromagnetismo Aplicado - Engenharia de Telecomunicações

Universidade Federal do Pampa Nota Curso Engenharia de Telecomunicações Professor Marcos V T Heckler Disciplina Eletromagnetismo Aplicado Turma T60 Aluno Avaliação 3 Semestre 20212 Duração 2 horas Todos os desenvolvimentos devem ser apresentados de maneira clara e completa A avaliação deve ser resolvida individualmente 1 25 pontos Uma onda plana propagase ao longo da direção ˆx em um meio livre de fontes de energia e que apresenta os seguintes parâmetros constitutivos µr 40 εr 10 e σ 0 A solução geral para o campo elétrico tem a forma E x ˆzEz x e não apresenta variações ao longo das coordenadas retangulares y e z Sendo a frequência de operação 2 GHz determinar a A expressão para o campo elétrico a partir da resolução da equação de onda no domínio espacial b A velocidade de fase c A impedância intrínseca do meio d A constante de propagação e O campo magnético empregando o conceito de impedância de onda 2 30 pontos Uma onda eletromagnética plana propagase em um meio com os seguintes parâmetros constitutivos µr 10 εr 225 e σ 105 Sm A expressão matemática para seu campo magnético é dada por H ˆx 103 eγy Am Assumindo que não haja fontes de energia no meio e que os campos oscilem a 1 GHz calcular a A constante de atenuação b A constante de fase c O campo elétrico correspondente empregando o conceito de impedância de onda d O vetor de Poynting médio e A atenuação em decibéis sofrida pela onda ao se propagar por uma distância de 10 m 3 25 pontos O campo elétrico de uma onda eletromagnética plana e uniforme que se propaga em um meio sem perdas com µr 1 em 300 MHz equivale a E 10 ˆx sin φi ˆy cos φi ej500x866y Vm Calcular a O módulo da constante de propagação b A constante dielétrica do meio c O campo magnético correspondente d O vetor de Poynting médio e Esboçar os vetores campo elétrico campo magnético e vetor de Poynting na origem do sistema de coordenadas retangulares Avaliagao 3 Semestre 20212 16032021 4 Uma onda eletromagnética apresenta campo elétrico dado pela expressao abaixo B Ey 2 jv2H e Vm Determinar a 15 pontos A polarizacgao da onda b 05 pontos O fator de descasamento de polarizagéo com uma antena receptora com polarizagaéo linear ao longo de y Page 2 Avaliagao 3 Semestre 20212 16032021 Informacoes Adicionais Equacgoes de Maxwell no dominio espacial V x E jwyH M VxHJ jweE V D Pe VB Pm f Bdljw ff Ba5 ff atas L Ss Ss fp Hd1 jo ff Bas L S fp DdS Q Ss fp BdS Qin Ss Vetor de Poynting médio 1 6 Sav 5 Ret E x H Constantes 10 P 0 367 Lo 4710 Hm Formulas para caélculo do operador rotacional 7 OA OA OA OA OA OA vx Aang eS gg Se Ng Se mt a S me 2 Fe a 7 10A OAg OA OA 1 OpAg OA Rap oe oe Op Oz CPA C0 vx Oo 7 OS ap 5 Op Oe A 1 O sin 0Ag OAs 1 1 OA O rAg a O rAg OA A f g vx rsin 0 oo Ob t r sin 0 Or o Or 00 Expressoes para meios de propagacao sem perdas nf E Page 3 Avaliagao 3 Semestre 20212 16032021 Ww 1 Vy FS Pk Ste k we cAf 27 k Expressoes para meios de propagacgao com perdas 1 neper 8686 dB 1 Express6es aproximadas para bons dielétricos 2 H es 9 Ve BR wype sa Vl Ne 2 2 e 0 ae aV Ww Up B 2 8 2 Expressoes aproximadas para bons condutores Wo a 2 WLLo Ba fee WL Te 450 1 3 2 0 4 W Lo Ww Up B 2 j 8 Page 4 Avaliagao 3 Semestre 20212 16032021 Expressoes relativas 4 polarizacao Bai maior AR Beixo menor a aw 2 2 PLF pa biel c08 Up Equacoes de onda para meios sem perdas e livres de fontes de energia VELRE 0 VHkH 0 Equacoes de onda para meios com perdas e livres de fontes de energia VE VE 0 Vv AH 0 Fungoes de onda para solugoes das equacoes de onda Onda propagandose em meio sem perdas ao longo de x jkax jkaex fx Ae Be propagacao em x propagacao em 2 Onda estaciondria em meio sem perdas ao longo de x fx Asin kx B cos kz Onda com comportamento evanescente ao longo de x A ax B axr fx e evanescéncia em 2x evanescéncia em x Onda propagandose em meio com perdas ao longo de x fa Ae Be Nas equagoes acima os termos A e B sao constantes e representam amplitudes de campo Page 5