Clase 13 la onda plana uniforme

1. La Onda Plana Uniforme
Clase 13 03-27-2014

2. La Onda Plana Uniforme
 La onda plana uniforme representa el campo mas simple, y
en tanto que es apropiado como introducción tiene una
gran importancia practica. A menudo se supone que en la
practica se presenta en esta forma.
 Se estudiaran los principios fundamentales de propagación
de ondas electromagnéticas, y se comprenderán los
procesos físicos que determinan la velocidad de
propagación y el grado en el que se atenúa la señal.

3. La propagación de la onda
 Se deducirá y utilizara el teorema de Poyting para
encontrar la potencia de una onda electromagnética.
Po ultimo se aprenderá como describir la polarización
de dicha onda.

4. La propagación de la onda en el
espacio libre
 Se estudio como los voltajes y las corrientes se propagan en
forma de ondas en las líneas de transmisión, y se sabe que la
existencia de voltajes y corrientes implica la presencia de
campos eléctricos y magnéticos. De tal forma se puede
identificar una línea de transmisión como una estructura que
confina los campos a la vez que les permite viajar a lo largo
de su longitud como ondas electromagnéticas.

5. La propagación de la onda en el
espacio libre
 Se puede atribuir que estos campos son los que
generan el voltaje y la corriente de la onda en la línea
de transmisión y que aunque no existiera ninguna
estructura en la que el voltaje y la corriente pudieran
existir, los campos existirían y se propagarían.

6. La propagación de la onda en el
espacio libre
 En el espacio libre a los campos nos los encierra ninguna
estructura de confinamiento, por lo que pueden tener
cualquier magnitud y dirección, las cuales se
determinan por el dispositivo (por ejemplo una antena)
que las genere.

7. La propagación de la onda en el
espacio libre

8. La propagación de la onda en el
espacio libre

9. La propagación de la onda en el
espacio libre
 Ahora se vera si es posible inferir el movimiento de la onda a
partir de estas cuatro ecuaciones sin resolverlas realmente.
 La primera ecuación establece que si E esta cambiando con
el tiempo en algún punto, entonces H tiene rotacional en ese
punto; por lo tanto, H varia espacialmente en una dirección
normal a su dirección de orientación. Además, si E cambia
con el tiempo, entonces en general, también H lo hará,
aunque no necesariamente de la misma manera.

10. La propagación de la onda en el
espacio libre
 A partir de la segunda ecuación se observa que un
campo H cambiante produce un campo eléctrico E, el
cual al tener rotacional, varia especialmente en la
dirección normal a su orientación. Un a vez mas se tiene
un campo eléctrico cambiante, sin embargo este
campo esta presente a una pequeña distancia del
punto de perturbación original.

11. La propagación de la onda en el
espacio libre
 Se podría suponer (en forma correcta) que la velocidad
con la cual el efecto se propaga alejándose del punto
original es la velocidad de la luz; sin embargo, esto se
debe verificar por medio de un análisis mas detallado
de la ecuaciones de Maxwell.

12. La propagación de la onda en el
espacio libre
 Se presupone la existencia de una onda plana uniforme en la
que ambos campos, E y H, se encuentran en el plano
transversal, es decir el plano cuya normal es la dirección de
propagación.
 Además por definición ambos campos tienen una magnitud
constante en el plano transversal. Por esta razón, dicha onda
a menudo se denomina onda electromagnética transversal
(TEM por sus siglas en ingles).

13. La propagación de la onda en el
espacio libre

14. La propagación de la onda en el
espacio libre

15. La propagación de la onda en el
espacio libre

16. La propagación de la onda en el
espacio libre

17. La propagación de la onda en el
espacio libre

18. La propagación de la onda en el
espacio libre

19. La propagación de la onda en el
espacio libre

20. La propagación de la onda en el
espacio libre

21. La propagación de la onda en el
espacio libre

22. La propagación de la onda en el
espacio libre

23. La propagación de la onda en el
espacio libre

24. La propagación de la onda en el
espacio libre

25. Problemas

26. Problemas

27. Problemas

28. Problemas

29. Problemas

30. Problemas

31. Problemas

32. Propagación de ondas en dieléctricos

33. Propagación de ondas en dieléctricos

34. Propagación de ondas en dieléctricos

35. Propagación de ondas en dieléctricos

36. Propagación de ondas en dieléctricos

37. Propagación de ondas en dieléctricos