Clase 13 la onda plana uniforme TE

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La Onda Plana Uniforme Clase 13 03-27-2014

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La Onda Plana UniformeClase 13 03-27-2014

La Onda Plana Uniforme

La onda plana uniforme representa el campo mas simple, y

en tanto que es apropiado como introducción tiene una

gran importancia practica. A menudo se supone que en la

practica se presenta en esta forma.

Se estudiaran los principios fundamentales de propagación

de ondas electromagnéticas, y se comprenderán los

procesos físicos que determinan la velocidad de

propagación y el grado en el que se atenúa la señal.

La propagación de la onda

Se deducirá y utilizara el teorema de Poyting para

encontrar la potencia de una onda electromagnética.

Po ultimo se aprenderá como describir la polarización

de dicha onda.

La propagación de la onda en el espacio libre

Se estudio como los voltajes y las corrientes se propagan en

forma de ondas en las líneas de transmisión, y se sabe que la

existencia de voltajes y corrientes implica la presencia de

campos eléctricos y magnéticos. De tal forma se puede

identificar una línea de transmisión como una estructura que

confina los campos a la vez que les permite viajar a lo largo

de su longitud como ondas electromagnéticas.

La propagación de la onda en el espacio libre

Se puede atribuir que estos campos son los que

generan el voltaje y la corriente de la onda en la línea

de transmisión y que aunque no existiera ninguna

estructura en la que el voltaje y la corriente pudieran

existir, los campos existirían y se propagarían.

La propagación de la onda en el espacio libre

En el espacio libre a los campos nos los encierra ninguna

estructura de confinamiento, por lo que pueden tener

cualquier magnitud y dirección, las cuales se

determinan por el dispositivo (por ejemplo una antena)

que las genere.

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

Ahora se vera si es posible inferir el movimiento de la onda a

partir de estas cuatro ecuaciones sin resolverlas realmente.

La primera ecuación establece que si E esta cambiando con

el tiempo en algún punto, entonces H tiene rotacional en ese

punto; por lo tanto, H varia espacialmente en una dirección

normal a su dirección de orientación. Además, si E cambia

con el tiempo, entonces en general, también H lo hará,

aunque no necesariamente de la misma manera.

La propagación de la onda en el espacio libre

A partir de la segunda ecuación se observa que un

campo H cambiante produce un campo eléctrico E, el

cual al tener rotacional, varia especialmente en la

dirección normal a su orientación. Un a vez mas se tiene

un campo eléctrico cambiante, sin embargo este

campo esta presente a una pequeña distancia del

punto de perturbación original.

La propagación de la onda en el espacio libre

Se podría suponer (en forma correcta) que la velocidad

con la cual el efecto se propaga alejándose del punto

original es la velocidad de la luz; sin embargo, esto se

debe verificar por medio de un análisis mas detallado

de la ecuaciones de Maxwell.

La propagación de la onda en el espacio libre

Se presupone la existencia de una onda plana uniforme en la

que ambos campos, E y H, se encuentran en el plano

transversal, es decir el plano cuya normal es la dirección de

propagación.

Además por definición ambos campos tienen una magnitud

constante en el plano transversal. Por esta razón, dicha onda

a menudo se denomina onda electromagnética transversal

(TEM por sus siglas en ingles).

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

La propagación de la onda en el espacio libre

Problemas

Problemas

Problemas

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Propagación de ondas en dieléctricos

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