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EE524 P1 20161 Primera practica de Radiacion y Propagacion Electromagnetica II. Ondas TEM

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Ciclo Académico: 2016-1
Fecha: 13/04/16
Duración: 1h 50m
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
DEPARTAMENTOS ACADÉMICOS
CURSO: _PROPAGACION Y RADIACION ELECTROMAGNETICA II
TIPO DE PRUEBA:
PRACTICA No.
01
Ex. PARCIAL
COD. CURSO: EE524 M
EX. FINAL
EX. SUST.
P1) El campo eléctrico lejano de un sistema radiante omnidireccional en el espacio libre se expresa como
200 −𝑗𝑘𝑟
𝑒
𝑟
⃗ =
𝑬
⃗ 𝜽 V/m. Calcular la potencia del sistema radiante. (3p)
𝒆
P2) Una onda TEM plana se propaga en un medio caracterizado por 𝜇0 , 𝜀𝑟 = 8 𝑦 𝜎 = 10−5 S/m, tiene un campo
eléctrico en la dirección x que se propaga en la dirección +z y oscila a la frecuencia de 1 MHz. Calcular:
a) Las constantes de atenuación y fase. (1p)
b) La impedancia intrínseca. (1p)
c) La potencia en un cubo con sus superficies ubicadas en los planos x, y, z=0 y 1. (3p)
P3) Describir las diferencias que existen en los campos de los procesos cuasi-estacionarios y procesos electrodinámicos. (4p)
P4) El campo magnético de una onda TEM que se propaga en un medio dieléctrico de permitividad relativa 4,
incide sobre una interface plana que separa a otro medio dieléctrico de permitividad relativa 9. Si la magnitud
del campo magnético es de 2.65 mA/m, calcular:
a) Los valores máximos y mínimos del campo eléctrico incidente. (0.5p)
b) Los valores máximos y mínimos del campo magnético incidente. (0.5p)
c) Distancias de la interface a las que se dan los mínimos y máximos del campo eléctrico total. (1p)
d) La grafica de la impedancia total versus distancia de la interface. (1p)
e) La densidad de potencia transmitida a una distancia de 0.5 m de la interface. (1p)
P5) Las expresiones de los coeficientes de reflexión y transmisión para una incidencia oblicua de un campo
eléctrico paralelo y perpendicular al plano de incidencia son:
Γ⊥ =
ℤ2 cos 𝜃𝑖 − ℤ1 cos 𝜃𝑡
ℤ2 cos 𝜃𝑖 + ℤ1 cos 𝜃𝑡
Γ∥ =
ℤ2 cos 𝜃𝑡 − ℤ1 cos 𝜃𝑖
ℤ2 cos 𝜃𝑡 + ℤ1 cos 𝜃𝑖
Τ⊥ =
2ℤ2 cos 𝜃𝑖
ℤ2 cos 𝜃𝑖 + ℤ1 cos 𝜃𝑡
Τ∥ =
2ℤ2 cos 𝜃𝑖
ℤ2 cos 𝜃𝑡 + ℤ1 cos 𝜃𝑖
Las leyes Snell para la reflexión y refracción:
Determinar:
a) La expresión del ángulo de Brewster. (2p)
b) La expresión del ángulo crítico. (2p)
Ing. Armando Alberto Cajahuaringa Camaco
𝜃𝑖 = 𝜃𝑟 ;
𝑘1 sin 𝜃𝑖 = 𝑘2 sin 𝜃𝑡
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