Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Facudade de Engenharia – Engenharia Elétrica

Igor Santo Andréa Visioli

Lougan Queiroz

Ondas e antenas

Simulador de Ondas Eletromagnéticas

Campo Grande – MS

2013

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Índice

1. Objetivo ..........................................................................................................................3

2. Introdução ......................................................................................................................3

3. Teoria .............................................................................................................................3

4. Exemplos ........................................................................................................................4

4.1. Onda propagando no espaço livre incidindo em um dielétrico qualquer ...............4

4.2. Onda propagando no espaço livre incidindo em um dielétrico cobre ....................5

4.3. Onda propagando no espaço livre incidindo em um dielétrico vidro .....................6

5. Conclusão .......................................................................................................................7

6. Referencias .....................................................................................................................7

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1. Objetivo

Tem como objetivo estudar a analisar os comportamentos de reflexão, transmissão e atenuação das ondas eletromagnéticas. Utilizando um software que faz a simulação das ondas eletromagnéticas, com diferentes tipos de ondas e em diferentes tipos de meios propagadores.

2. Introdução

Apresenta diferentes tipos de ondas eletromagnéticas que foram obtidas através de do simulador contendo configurações diferentes assim tendo cada uma delas suas características e condições de espaço, como frequência, meio propagador e amplitude.

3. Teoria

As ondas eletromagnéticas foram previstas teoricamente por James Clerk Maxwell e em seguida confirmadas por Heinrich Hertz. Maxwell observou as ondas a partir das equações da eletricidade e magnetismo, relevando sua natureza e sua simetria. Faraday mostrou que um campo magnético variável no tempo gera um campo magnetico, com isso há uma relação entre campos elétrico e magnético.

Uma onda eletromagnética popde sofrer diferentes tipos de alterações durante sua propagação. As características da mesma podem ser alteradas ao passar por diferentes meios propagadores resultando em uma outra onda totalmente diferente da original.

Um onda eletromagnética ao passar por um meio propagador para outro, com diferentes características, que por sua vez obedece as equações de Maxwell, que em alguns casos temos a formação de uma onda refletida e uma onda transmitida com diferentes características da primeira. Sabendo-se calcular as características dos meios propagadores e da primeira onda incidente pode-se calcular as características da onda refletida e transmitida.

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4. Exemplos

4.1 Onda propagando no espaço livre incidindo em um dielétrico qualquer

Com a impedância relativa dos dois meios e os dados da onda incidente, observamos uma atenuação de 99,53% da onda como mostra a seguir.

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4.2 Onda propagando no espaço livre incidindo no dielétrico de cobre.

Tendo uma impedância relativa do meio 1 maior do que do meio 2 e o coeficiente de reflexão -1, em um meio sem atenuação é observado uma perda total da amplitude da onda transmitida e resultando uma onda refletida com mesma amplitude de onda incidente mas com fase invertida, que pode ser observado a seguir.

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4.3 Onda Propagando no espaço livre incidindo no dielétrico do vidro

A impedância relativa do meio 1 é menor do que a do meio 2 com coeficiente de reflexão aproximadamente 5 sem atenuação, resulta em uma parte da onda que é transmitida e outra parte da onda que é refletida, o resultado a seguir mostra os valores do transmitido e refletido.

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5. Conclusão

Usando o simulador de ondas eletromagnéticas desenvolvido pelo GRUCAD é possível estudar e entender visualmente o comportamento resultante das ondas no meio real passando de um meio para o outro sendo eles propagadores ou não. Podendo ser usando o programa para fazer previsão de projetos onde serão empregados o uso de ondas eletromagnéticas, assim podendo corrigir possíveis erros que podem vir a aparecer no decorrer do desenvolvimento do mesmo.

6.Referencias

http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%B5es_de_Maxwell acesso em outubro de 2013;

http://pt.wikipedia.org/wiki/Onda acesso em outubro de 2013;

http://www.grucad.ufsc.br acesso em outubro de 2013;

http://www.ufpe.br/fontana/Eletromagnetismo2/EletromagnetismoWebParte02/mag2cap7.htm acesso em outubro de 2013;

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