TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA Y ONDAS

TEORÍA  ELECTROMAGNÉTICA  Y  ONDAS

 ACTIVIDAD  FASE #2

Conceptualización Básica 

1. ¿Para qué sirve en la práctica conocer el coeficiente de reflexión de una señal? 

2. ¿Bajo qué condiciones se produce el fenómeno de reflexión total y que implica para la señal la presencia del mismo? 

3. Haga un cuadro comparativo entre la polarización lineal, circular y elíptica. 

4. ¿Qué relación existe entre la distancia física y eléctrica en una onda y en la práctica para qué me sirve conocerla? 

5. Mediante un gráfico muestre la relación existente entre el ángulo de incidencia, reflexión y refracción de una onda. 

6. ¿Qué representa el ángulo crítico y bajo qué condiciones se puede evidenciar? 

7. ¿Qué implica en una onda estar polarizada de forma paralela o perpendicular? 

8. ¿Qué representa el ángulo de Brewster? 

9. ¿Qué implica que el coeficiente de reflexión tienda a 1? 

Ejercicios Propuestos 

1. Calcule el ángulo de refracción de un rayo de luz que pasa del aire al agua con un ángulo de incidencia de 45°. Asuma el índice de refracción del agua como 𝑛𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1.33 y el índice de refracción del aire como 𝑛𝑎𝑖𝑟𝑒 = 1. 

2. Suponga un rayo de luz que pasa a través de dos medios dispuestos en tres capas (aire – agua - aire). El ángulo de incidencia en el primer límite de Aire – Agua es de 40° (Este ángulo se encuentra marcado en rojo y nombrado como 1 en la siguiente figura). Calcule el ángulo de refracción del primer límite (marcado en naranja y nombrado como 2) y calcule tanto el ángulo de incidencia (marcado en verde y nombrado como 3) como el de refracción (marcado en azul y nombrado como 4) en el segundo límite Agua – Aire. Tenga en cuenta el siguiente diagrama.

3. Una señal electromagnética incide de forma perpendicular sobre una pared finita de 30cm de ancho con una frecuencia de 2,4GHz y un voltaje RMS de 180𝑉𝑅𝑀𝑆, proveniente de una fuente situada a 0,5m de la misma y el receptor se ubica a 20cm de la pared al otro lado de la misma. Si se tiene en cuenta que la impedancia intrínseca de la pared es de 𝜂2 = 250Ω y está hecha de un material no magnético y no disipativo, Determine: - El coeficiente de reflexión, trasmisión y relación de onda estacionaria vistos por la fuente de la señal. ¿Que implican estos valores? - El porcentaje de potencia transmitida al receptor.

4. Se tiene una fuente de señal electromagnética ubicada en un extremo de un lago y el punto de recepción a 7 metros de esta. Sin embargo se tiene una barrera física que impide la transmisión directa de la señal. Teniendo en cuenta el principio de reflexión total interna y sabiendo que tanto la fuente como el punto de recepción se ubican a 1 metro de la superficie. Demuestre si es posible la transmisión entre los dos puntos. Tenga en cuenta que el índice de refracción del agua es 𝑛 = 1.5  

5. Si se desea que una onda que viaja del aire al agua sea totalmente transmitida. Determine el porcentaje de potencia reflejada y transmitida, el ángulo de reflexión y refracción.