Ondas Eletromagnéticas - Física Teórica III

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FÍSICA TEÓRICA III
Aula 10 – Ondas Eletromagnéticas
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Conteúdo Programático desta Aula
Equações de Maxwell
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Velocidade de Propagação das Ondas Eletromagnéticas
Espectro Eletromagnético de Frequências
Relação entre “B” e “E” na Onda Eletromagnética
Energia de uma Onda Eletromagnética
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Ao estudar a Lei de Faraday, vimos que quando um campo magnético varia, há o surgimento de um campo elétrico. Reciprocamente, mostra-se experimentalmente que quando um campo elétrico varia, gera um campo magnético. Isto mostra que os fenômenos elétricos e magnéticos estão correlacionados através de uma teoria chamada de ELETROMAGNETISMO. 
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Foi James Clerk Maxwell que através de seu tratamento matemático das equações de Ampère, Faraday e Gauss previu teoricamente a existência de uma onda que é resultante de dois efeitos, a variação de campo magnético e a variação de campo elétrico. Estes dois campos através de induções recíprocas propagam-se pelo espaço, originando a ONDA ELETROMAGNÉTICA.
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Equações de Maxwell
Equações de Maxwell
Lei de Ampère-Maxwell:
Lei de Faraday:
Lei de Gauss para Magnetismo:
Lei de Gauss para Eletricidade:
Permeabilidade 
magnética no vácuo
Permissividade
elétrica no vácuo
Tema da Apresentação
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Lei de Ampère - Maxwell
A circulação magnética ao longo de uma linha fechada e submetida a um campo elétrico variável.
Em regime de campo elétrico estacionário.
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Lei de Faraday
O campo elétrico no interior de uma superfície gaussiana é proporcional a variação do fluxo magnético no interior desta superfície.
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA III
Lei de Gauss para a Eletricidade
O fluxo elétrico através de uma superfície gaussiana é proporcional a soma das cargas elétricas em seu interior (Aula 2).
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ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Lei de Gauss para o Magnetismo
O fluxo magnético através de uma superfície gaussiana é nula.
Comparando
com
Poderíamos esperar que houvesse uma carga magnética, porém a Lei de Gauss para o magnetismo nos mostra o contrário.
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FÍSICA TEÓRICA III
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Maxwell mostro que “aquilo” que se propagava no espaço sofria reflexão, refração, difração e interferência e, portanto, chamou de ONDAS ou RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS.
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Verificou-se posteriormente que as ondas eletromagnéticas poderiam ser polarizadas e, portanto, são ondas transversais.
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Velocidade de Propagação das Ondas Eletromagnéticas
Permitividade Elétrica no Vácuo
Permeabilidade magnética no Vácuo
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Espectro Eletromagnético de Frequência
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Relação entre “B” e “E” na Onda Eletromagnética 
Ondas Harmônicas
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Exemplo: Suponha que a amplitude do campo elétrico de onda seja igual E0=120N/C e que sua frequência seja n=50,0MHz. Determine B0, w, k e l.
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Exemplo: Suponha que a amplitude do campo elétrico de onda seja igual E0=120N/C e que sua frequência seja n=50,0MHz. Determine B0, w, k e l.
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Energia de uma Onda Eletromagnética
Intensidade da Onda Eletromagnética
Vetor de Poynting
Tema da Apresentação
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS – AULA 10
FÍSICA TEÓRICA III
Resumo da Aula
Equações de Maxwell
Natureza das Ondas Eletromagnéticas
Velocidade de Propagação das Ondas Eletromagnéticas
Espectro Eletromagnético de Frequências
Relação entre “B” e “E” na Onda Eletromagnética
Energia de uma Onda Eletromagnética
Tema da Apresentação