Questões de Concurso Público Transpetro 2012 para Engenheiro Júnior - Elétrica

Uma onda plana uniforme, com frequência de 100 MHz, linearmente polarizada, propagando-se no ar da esquerda para a direita, incide normalmente sobre a superfície plana de um segundo meio material infinitamente grande e com impedância característica Zc _D desconhecida, conforme ilustra a figura acima. Medições realizadas no ar determinaram uma razão de onda estacionária de valor 2 e o aparecimento de um valor mínimo do campo elétrico em z = - 0,25λ₀.


Qual o valor da impedância de onda, em Ω , no plano de intensidade de campo elétrico mínimo?

No interior de uma esfera condutora maciça e descarregada, de raio a [m], são feitas três cavidades esféricas com mesmo raio r [m], conforme figura acima. No centro de cada cavidade é colocada uma carga puntiforme positiva, cujos valores, em [C], são: 2q, 3q e 5q, onde q é carga de referência, de valor constante. Considere que os meios, no exterior da esfera condutora e nos interiores das cavidades, têm a mesma permissividade ε₀ [F / m].

A intensidade de campo elétrico, E [V/m], no ponto X externo à esfera, é

Uma onda plana uniforme e linearmente polarizada propaga-se na direção positiva do eixo z em um meio dielétrico perfeito, ilimitado, com permissividade ε [F/m] e permeabilidade μo _o [H/m]. Num determinado ponto P desse meio, a expressão complexa (fasorial) do vetor intensidade de campo elétrico é

E _p=u_xEe^-jβz[V/m]

onde:
• µ _x é o vetor unitário na direção x do sistema de coordenadas retangulares;

• µ _z é o vetor unitário na direção z do sistema de coordenadas retangulares;

• ß é a constante de fase em [rad/m] na direção z;

• E é a amplitude da intensidade de campo elétrico em [V/m];

• z é a distancia em [m] medida sobre o eixo z.

A expressão da densidade média de potência, em [W/m ²]
dessa onda plana no ponto P, é