Informe de laboratorio ondas viajeras, ondas estacionarias.Descripción completa
ejercicios de ondas sonoras resueltos
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PRACTICA FÍSICA IV: ECUCACIONES DE MAXWELL – ONDAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS
1. Por un capacitor de placas paralelas cuadradas cuadradas de 1.22 1.22 m de lado, circula una corriente de carga de i = 1.84 A. Halle: a) dE/dt entre las placas. b) La corriente de desplazamiento a través de la trayectoria cuadrada entre las placas que se muestra en la figura. c) El valor de la integral de línea del campo magnético d) alrededor de esta trayectoria e) El valor de la corriente de desplazamiento una vez que el capacitor está completamente cargado. 2. Un conductor de forma rectangular, ver figura, se mueve con velocidad constante V hacia la derecha en cierto instante parte del conductor se
⃗ siendo R la resistencia encuentra en un campo magnético resistencia del conductor. Halle la fem. inducida asociada asociada a la la variación de este flujo y la corriente generada en el conductor.
3. Una espira rectangular de un generador de corriente alterna de dimensiones a y b tiene N vueltas. Esta espira se conecta a unos anillos colectores y gira con
⃗ . una velocidad angulrar w en el interior de un campo magnético uniforme Pruebe que la diferencia de potencial entre los anillos es ɛ = NB ab wsen (wt). 4. Un alambre recto y largo de cobre cobre se asemeja a un cilindro solido de radio R y transporta una corriente I distribuida de un modo uniforme a través de la sección transversal del alambre. Hallar: a) El campo magnético cuando r < R. b) El campo magnético cuando r > R. 5. Las ondas de radio percibidas por medo de un receptor tienen un campo
⃗ tal que su amplitud es = 10− / suponiendo que la onda es eléctrico plana halle: a) La amplitud del campo de inducción magnética . b) La intensidad media de la onda.
c) La densidad media de energía. d) La potencia de la estación, suponga que el receptor está ubicado a 1 km de la radioemisora y que esta irradia energía en forma isotrópica. 6. Una onda electromagnética con una longitud de onda de 435 nm viaja en el vacío en la dirección -z. El campo eléctrico tiene una amplitud de 2,70×10 -3 V/m y es paralelo al eje de las x .
a) Determinar la frecuencia y la amplitud del campo magnético. b) Escriba las ecuaciones vectoriales de E ( z , t ) y B ( z , t ) en función del tiempo y la posición.
c) Determine el vector de Poynting, la densidad de energía y la rapidez de flujo de energía por unidad de área. 7. La longitud de onda λ de un láser de helio-neón en el aire es de 632,8 nm.
a) ¿Cuál es su frecuencia? b) ¿Cuál es su λ y su velocidad en un vidrio que tiene un índice de refracción de 1,50? c) Si se considera un haz de este láser que tiene una potencia de salida de 5,00 mW, el cual se enfoca mediante una lente sobre un punto circular cuyo diámetro efectivo puede suponerse que es de 2,10 longitudes de onda. ¿Cuánto vale la intensidad del haz enfocado y la amplitud del campo magnético? 8. Un haz de laser de CO2 emite una onda continua 3 Kw es capaz de perforar un hueco a través de una lámina de acero de ¼” en 10 segundos. Halle: a) La intensidad media de la onda si está enfocada sobre una pequeña porción de área (10 -5 cm 2 ). b) La amplitud del Campo Eléctrico . c) La densidad de Energía. d) La presión de radiación. e) El tiempo que tardaría dicho haz en perforar un hueco en el mismo material, de la misma sección transversal y de un metro de profundidad. 9 Un capo Eléctrico en el vacío está dado por:
= = . 5 [ 4107 ( / ) ] = . 5 [ 4107 ( + / ) ] Halle: a) Su longitud de onda. b) Su frecuencia. c) Su periodo
