Problemas de Ingeniería EconómicaDescripción completa
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Descripción: Problemas de sistemas de potencia
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PROBLEMAS TECLEADOS DE LIBRO DE LEVINDescripción completa
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´ PROBLEMAS DE CAMPOS ELECTROMAGNETICOS. Ingeni Ing enier er´´ıa T´ecnica ecni ca de Telecomunica Telecomu nicaci´ ci´on on (Sistem (Si stemas) as)
Tema 3:Incidencia. Reflexi´on on y Transmisi´on. on. (Incidencia normal) Problema Problema 1
Una onda plana homog´ homog´enea enea que se propaga propaga en un medio de r = 4, µr = 1 y cuyo fasor i jβ − 3 − = 2 · 10 e z yˆ incide normalmente sobre un medio igual al vac´ de campo camp o el´ectrico ectrico es E vac´ıo. Determinar: 1. El campo magn´etico etico incidente 2. El coeficiente coeficiente de reflexi´ reflexi´on on y la ROE 3. Los campos ca mpos reflejados refleja dos y transmitidos transm itidos (el´ectricos ectrico s y magn´ m agn´eticos) eticos ) 4. La densidad de potenc p otencia ia media incidente,refl incidente,reflejada ejada y transmitida
Problema Problema 2
Una capa de vac´ vac´ıo de 15 cm de espesor separa dos diel´ectricos ectricos sin p´erdidas erdidas de 1 = 9/4o y 3 = 16 16o . Una onda plana polarizada linealmente de frecuencia 1 GHz se propaga en el medio 1 e incide normalmente sobre la superficie de separaci´on con el vac´ vac´ıo. En el medio 1 el valor m´aximo aximo tolerable del campo el´ectrico(para ectrico(para evitar perforaci´on on del diel´ectrico) ectrico) es de 160 160V V /m. /m. Calcular: 1. El coeficiente coeficiente de reflexi´ reflexi´on on y la ROE en el medio 1 2. M´axima axima potencia transmisible al medio 3 3. M´ınimo valor del campo camp o el´ectrico ectrico en 1 4. Porcentaje de la energ´ energ´ıa reflejada en el medio 1
Problema Problema 3
Una l´amina amina diel´ diel´ectrica ectrica adaptadora adaptadora de impedancias impedancias en cuarto de onda se dise˜ na na para que elimine reflexiones de ondas de 3GHz que inciden normalmente desde el vac´ vac´ıo hacia un material diel´ di el´ectri ec trico co sin p´erdid erd idas as con co n r = 16. Calcular: 1. El espesor de la l´amina amina 2. Su constante c onstante diel´ectrica ectrica
Problema Problema 4
√
Se tiene un conductor plano recubierto de una l´amina ami na diel´ectrica ect rica de de r = 3 y espesor 3/2cm. Una onda plana incide perpendicularmente sobre la superficie del diel´ ectrico. ectrico. Siendo la longitud de onda en el vac´ vac´ıo 12 cm, calcular: 1. Valores m´ aximo axi mo y m´ınimo ıni mo del cam campo po el´ectrico ect rico
2. A qu´e distancia de la superficie diel´ectrico-vac´ıo se encuentra el primer m´ınimo del campo el´ectrico
Problema 5
Una onda plana de frecuencia 1GHz se propaga por el medio (1) y despu´es de atravesar los medios (2), (3), y (4), sale al medio (5). Las caracter´ısticas de los diferentes medios son:
Calcular las potencias incidente, reflejada y transmitida en los medios (1) y (5) sabiendo que en el medio (1) la onda incidente est´a linealmente polarizada y tiene una amplitud de 10V/m. Problema 6
Una onda plana que se propaga en el espacio libre incide normalmente sobre una l´amina de material diel´ectrico sin p´erdidas. La reflexi´on producida origina en el espacio libre una onda estacionaria, y por medio de mediciones se determina que:
• la relaci´on de ondas estacionaria (ROE) es 2 • la distancia entre dos m´aximos consecutivos de campo el´ectrico es 6 cm • el primer m´aximo del campo el´ectrico est´a situado a 1 cm del diel´ectrico Calcular: 1. La frecuencia 2. La constante diel´ectrica relativa de la l´amina 3. El porcentaje de energ´ıa incidente que atraviesa la l´amina
Problema 7
Una onda plana de frecuencia 3 GHz se propaga en el vac´ıo e incide normalmente sobre una superficie diel´ectrica de permitividad 160 y espesor 5/8cm, a la que sigue otra de permitividad 0 y 5cm de espesor, tras la que se halla una nueva l´amina de 40 y 5/4cm de grosor a continuaci´on de la cual se tiene de nuevo el vac´ıo. ¿Cu´a l es el porcentaje de la potencia incidente en el primer medio que se transmite al u ´ltimo? ¿Qu´e medio o medios podr´ıan eliminarse de la estructura dada manteni´endose el mismo porcentaje de potencia transmitida? Problema 8
Una onda plana linealmente polarizada se propaga en el espacio libre . Se introduce en su camino, normalmente a la direcci´on de propagaci´on, una l´amina diel´ectrica is´otropa, homog´enea, sin p´erdidas y de espesor d.
Sabiendo que a la frecuencia de 10 GHz la potencia transmitida a trav´es de la l´amina es el 75% de la incidente y que a 20 GHz se transmite el 100% de la misma, calcular la permitividad de la l´amina y sus posibles espesores. Problema 9
Un conductor perfecto semiinfinito est´a separado del vac´ıo por dos l´aminas diel´ectricas. La m´as pr´oxima al conductor tiene una permitividad que puede considerarse igual a la del vac´ıo y un espesor L; la otra es de un espesor L/3 y su permitividad es de 90 . Una onda plana de frecuencia 5GHz y amplitud 100V /m incide desde el vac´ıo, observ´andose un m´aximo de campo el´ectrico en la superficie de separaci´on vac´ıo-diel´ectrico. Calcular el valor de L y el de dicho m´aximo. Problema 10
Una onda plana linealmente polarizada de frecuencia 60MHz se propaga en el vac´ıo e incide normalmente sobre un medio diel´ectrico indefinido de constantes µr = 1 y c = 0 (80 − j4) a dicha frecuencia. Calcular la relaci´on entre las potencias transmitidas a 1, 10 y 100 metros de la superficie de discontinuidad y la potencia incidente en dicha superficie.