pauta examen #2 ie-416 2015 iii
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURASESCUELA DE FÍSICA
IE-416 ELECTROMAGNETISMO I
EXAMEN 2DO PARCIALTERCER PERÍODO DE 2015VIERNES 20 DE NOVIEMBRE
NOMBRE: _________________________________CUENTA:___________________PROFESOR: ________________________________SECCIÓN:__________________FIRMA (ASISTENCIA) ______________________FIRMA (REVISIÓN) ______________________
Parte I – Respuesta Breve [30%, 3% c/u]. A continuación se le presentan una serie de preguntas,conteste de manera clara y concisa.
Ondas electromagnéticas en conductores
1.
Enumere y contraste cualitativamente las características de las ondas electromagneticas que viajan en
un medio dieléctrico y en un medio conductor.
2.
¿Qué sucede cuando una onda electromagnética viaja en un medio dieléctrico e incide de forma
oblicua sobre un medio conductor?
Dispersión
3.
¿A qué se le conoce como fenómeno de dispersión?
4.
¿Es posible que las ondas electromagnéticas viajen a una rapidez mayor que ? Explique.
Guías de Onda
5.
¿Qué es una Guía de Onda? ¿A qué nos referimos cuando hablamos de modos y modos TE, TM y TEM?
6.
Describa qué es frecuencia de corte para un modo particular.
7.
¿Qué utilidad o aplicaciones tienen las guías de onda en ingeniería?
NOTA
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Potenciales y campos
8.
Explique qué son transformaciones de norma en electromagnetismo y enumere dos normas comunes.
9.
Considerando la norma de Lorentz, ¿Cuáles son las ecuaciones a resolver para encontrar lospotenciales escalar y vectorial? ¿Cuáles son las soluciones a estas ecuaciones? ¿Cuáles son los campos
obtenidos a partir de estos potenciales y qué nombre se les dio a estas ecuaciones?
10. Explique de forma clara el concepto de potencial retardado y por qué es necesario en
electromagnetismo. ¿Es físicamente posible que existan potenciales avanzados?
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Parte II – Problemas [70%]. A continuación se le presentan 4 problemas, resuelva cada uno de ellos enforma clara y ordenada dejando plasmado su procedimiento en hojas en blanco.
1.
[30%] Reflexión y Transmisión en Incidencia Oblicua
Una onda plana que viaja en aire está dada por:
( )̂ V/m
incide en un material dieléctrico, como mostrado en la figura. La gráfica a la derecha muestra las amplitudestransmitidas y reflejadas en función del ángulo de incidencia para esta interfaz Aire-Dieléctrico. Determine:
a)
La permeabilidad la permitividad relativa y el índice de refracción del dieléctrico.b)
El ángulo(s) para el cual no hay onda reflejada.c)
El ángulo(s) para el cual no hay onda transmitida.d)
Los ángulos de incidencia , reflexión y transmisión .e)
El campo eléctrico reflejado y transmitido f) El campo magnético reflejado y transmitido
2.
[15%] Ondas electromagnéticas en conductores
Una onda plana que viaja en el aire está dada por ( ) ̂ incide normalmente en la
superficie del océano en . Suponga que la superficie del océano es lisa y que en ese medio . Encuentre:
a)
El campo eléctrico reflejado y transmitido b)
¿Cuánta energía se refleja de la interfaz entre estos dos medios?
Aire Dieléctrico
x
z
-0.8
-0.2
66.72°
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3. [15%] Guía de Ondas
Calcule las dimensiones de una guía de onda rectangular rellena de aire en la que la frecuencia de corte de losmodos y es de 12 .
4.
[10%] Potenciales y campos
Demuestre que la ecuación de Jefimenko para el campo :
Se reduce a la Ley de Biot-Savart en el caso cuasi-estático ( varía lentamente en el tiempo).
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