Uma onda eletromagnética plana e harmônica propaga-se no vác...

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Q4026779 Física
Uma onda eletromagnética plana e harmônica propaga-se no vácuo (permeabilidade μ0 e permissividade 0) na direção positiva do eixo x. O campo elétrico é dado por Imagem associada para resolução da questão  , e o campo magnético correspondente é Imagem associada para resolução da questão. Considere c = Imagem associada para resolução da questão  como a velocidade da luz e assuma que a onda se propaga em uma região isenta de fontes (cargas ou correntes). Com base no formalismo de Maxwell e na teoria do fluxo de energia radiante, analise as assertivas abaixo:

I. A exigência de que a onda satisfaça a Lei de Faraday em sua forma diferencial Imagem associada para resolução da questão impõe que as amplitudes dos campos estejam vinculadas pela relação algébrica Em = cBm e que ambos os campos oscilem rigorosamente em fase no espaço e no tempo.
II. O vetor de Poynting instantâneo, definido por Imagem associada para resolução da questão , aponta na direção de propagação Imagem associada para resolução da questão  e possui magnitude dada por  Imagem associada para resolução da questão, representando a taxa de transferência de energia por unidade de área.
III. A intensidade da onda (I), definida como a média temporal do módulo do vetor de Poynting sobre um período T = 2π/ω, é obtida pela integral  Imagem associada para resolução da questão. O cálculo dessa integral resulta na expressão Imagem associada para resolução da questão demonstrando que a energia transportada é proporcional ao quadrado da amplitude do campo elétrico.

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