Examen de Ondas Electromagnéticas (23 de Octubre) 2024/2025 PDF

Ondas electromagnéticas (23 de Octubre) Curso 2024/2025 Nombre: …………………………………….…... Apellidos: ………………………………………. Respuesta correcta: suma 1 punto DNI: …………………………………. Respuesta incorrecta: resta 0....

Ondas electromagnéticas (23 de Octubre) Curso 2024/2025 Nombre: …………………………………….…... Apellidos: ………………………………………. Respuesta correcta: suma 1 punto DNI: …………………………………. Respuesta incorrecta: resta 0.25 puntos 1) ¿Qué significa que el campo eléctrico cumpla el principio de superposición? □ Que la fuerza que experimenta una carga individual rodeada por una distribución de cargas es inversamente proporcional a la distancia que las separa □ Que la fuerza que experimenta una carga individual rodeada por una distribución de cargas es proporcional a la distancia que las separa x Que la fuerza que experimenta una carga individual rodeada por una distribución de cargas discretas es la suma vectorial de las fuerzas que producirían cada una de las cargas que constituyen dicha distribución si estuvieran aisladas del resto □ Todas las anteriores son falsas 2) ¿Por qué son importantes las ecuaciones de Maxwell? (Multiple respuesta) x Completan la ley de Ampere x Unifican las ecuaciones del magnetismo y la electricidad x Identifican la luz como una onda electromagnética □ Hacen posible la existencia de monopolos magnéticos x Predicen la existencia de ondas electromagnética 3) ¿ Cuál de las siguientes ecuaciones representa una onda electromagnética plana propagandose en el sentido positiva de su eje de propagación? (Multiple respuesta) □ Aei(k·r+ωt) x B sen(ωt-kx) x Cei(kx-ωt) x B cos(ky-ωt) 4) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una ecuación de Maxwell? (Multiple respuesta) ρ x ∇⋅⃗ E= ε □ ∇⋅⃗ B=μ σ x ∇⋅⃗ E =0 x ∇⋅⃗ B=0 ∂⃗ B x ∇× ⃗ E+ =0 ∂t 5) ¿Cómo se define la impedancia intrínseca del medio? ε □ Z= μ √ □ Z= μ v √ μ x Z= ε √ εv □ Z= μ √  Ondas electromagnéticas (23 de Octubre) Curso 2024/2025 6) Cuando una onda electromagnética se propaga en un medio que es buen conductor ¿Qué es la profundidad de penetración? □ La distancia que la onda electromagnética puede penetrar en el medio □ Suele ser una distancia de pocos metros x Es la distancia en la que la onda electromagnética se atenúa un factor 1/e □ Es la distancia en la que la onda electromagnética se atenúa completamente 7) ¿Qué condición debe cumplir k cuando la onda electromagnética se propaga en un medio conductor? □ k debe ser un número real x k debe ser un número complejo y ser la constante de acoplo de la ecuación de Helmholtz □ k puede ser un número real o complejo siempre que sea solución de la ecuación de Maxwell □ k puede ser un número real y solución de la ecuación de Maxwell 8) En medios homogéneos, isótropos, lineales y no dispersivos, la velocidad de la onda electromagnética viene dada por: ε □ v= μ √ √1 x v = εμ μ □ v= ε √ □ v =√ εμ 9) ¿Cuál es la ecuación que describe la propagación de una onda plana en medios conductores suponiendo el caso de un buen conductor? 2 2 ∂ψ ∂ ψ □ ∇ ψ−μ σ −μ ε 2 =0 ∂t ∂t 2 ∂ψ □ ∇ ψ− μ ε =ρ ∂t 2 ∂ψ x ∇ ψ− μ σ =0 ∂t 2 2 ∂ ψ □ ∇ ψ−μ σ =0 ∂ t2 10) ¿Qué nos dice la cuarta ecuación de Maxwell, también conocida como la ley de Ampère- Maxwell? □ Los campos magnéticos son generados por monopolos x Los campos magnéticos son generados por cargas en movimiento o por campos eléctricos cambiantes con el tiempo □ Los campos magnéticos son generados por cargas en reposo □ Los campos eléctricos son generados por una fuerza electromotriz sino hay campo magnético  Ondas electromagnéticas (23 de Octubre) Curso 2024/2025 11) La corriente de desplazamiento se define como: ∂Φ E □ I d= μ ∂t ∂ ΦE x I d=ε ∂t ∂ ΦE □ I d= μ ε ∂t ∂ ΦE □ I d=v ∂t 12) ¿Qué es la polarización de una onda electromagnética? □ Se define como la traza que recorre el vector de Poynting al propagarse en un medio x Se define como la traza de oscilación que recorre el vector campo eléctrico al propagarse □ Se define con el producto vectorial del vector de Poynting y el campo eléctrico □ La polarización no afecta a las ondas electromagnéticas, solo a la luz 13) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una polarización lineal? □ A 0 ^x e i(kx−ω t ) □ ( A0 ^x +iA 1 ^y )e i(kz −ω t) con A0 distinto de A1 □ A 0 ( x^ −i ^y )e i(kz−ω t ) x A 0 ( x^ + ^y )e i(kz −ω t) 14) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una polarización eliptica? □ A 0 ^x e i(kz −ωt ) □ ( A0 ^x +iA 1 ^y )e i(kz −ω t) con A0 = A1 iπ x B ( ^x + e 4 ^y ) e i(kz− ω t ) −i π 4 i(kx− ω t) □ A ( x^ −e ^y ) e 15) ¿Qué ocurre con los campos E y B de una onda electromagnética cuando penetra en un medio conductor? □ Nada, se desplazan igual que si estuvieran en el vacio □ El campo eléctrico se atenúa mientras que el campo magnético continua sin modificaciones □ El campo magnético se atenúa mientras que el campo eléctrico continua sin modificaciones x El campo magnético se retrasa en tiempo (o posición) con respecto al campo eléctrico debido al desfase φ=arctan( α ) y ambos campos se atenúan β 16) ¿Qué es la velocidad de grupo? □ Es la velocidad con la que se desplaza la señal sinusoidal que viaja dentro de la señal envolvente x Es la velocidad con la que se desplaza la señal envolvente □ No existe la velocidad de grupo □ Es una velocidad que caracteriza a la señal de alta frecuencia que viaja envuelta por la señal envolvente de la onda electromagnética  Ondas electromagnéticas (23 de Octubre) Curso 2024/2025 17) Cuando una onda electromagnética plana atraviesa una superficie de separación S entre dos medios debe cumplir ciertas condiciones de frontera, ¿Qué significa que la onda electromagnética incida en el segundo medio en modo transversal magnético (TM)? □ No ocurre nada especial x Que la onda electromagnética incide con el campo magnético perpendicular al plano de incidencia □ Que la onda electromagnética incide con el campo eléctrico perpendicular al plano de incidencia □ Que la onda electromagnética incide con el campo eléctrico paralelo a la normal de la superficie S 18) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una polarización circular? □ A 0 ^x e i(kz −ωt ) i (kz − ω t) x ( B0 x^ +iB 1 ^y ) e con B0 = B1 iπ i(kz− ω t ) □ B ( ^x + e 4 ^y )e −i π 4 i(kx− ω t) □ A ( x^ −e ^y ) e 19) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una polarización circular de derechas? x (B0 x^ + B1 e−i π /2 ^y ) e i(kz −ω t ) con B0 = B1 □ (B0 x^ +iB 1 ^y )ei (kz −ω t) con B0 = B1 □ (B0 x^ −iB1 ^y )e i(kz +ω t) con B0 = B1 □ ( B0 x^ −iB1 ^y )e i(kx−ω t) con B0 = B1 20) Dado el vector de Poynting S de la figura, dibuja lo vectores de campo eléctrico y magnético compatibles con S. E S BoH