Diferencia entre revisiones de «Radiacion: Guias de onda»
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Comencemos escribiendolas: | Comencemos escribiendolas: | ||
<center><math>\nabla\cdot \ | <center><math>\nabla\cdot \vec{E}=0\quad\quad \quad (1) | ||
</math></center> | </math></center> | ||
<center><math>\nabla\cdot \ | <center><math>\nabla\cdot \vec{B}=0\quad\quad \quad (2) | ||
</math></center> | </math></center> | ||
<center><math>\nabla\times \ | <center><math>\nabla\times \vec{E}=-\frac{\partial\vec{B}}{\partial\mathbf{t}}\quad\quad \quad (3) </math></center> | ||
<center><math>\nabla\times \ | <center><math>\nabla\times \vec{E}=\frac{1}{\mathrm{c}^2} \frac{\partial\vec{E}}{\partial\mathbf{t}}\quad\quad \quad (4) </math></center> | ||
Ahora suponemos un conductor perfecto | Ahora suponemos un conductor perfecto | ||
[[Imagen:guia. | [[Imagen:guia.jpg|300x200px|center| | ||
<center>Guia conductora</center>]] | |||
esto es que tanto el campo eléctrico, como el magnético son nulos dentro del conductor. | esto es que tanto el campo eléctrico, como el magnético son nulos dentro del conductor. | ||
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<math>\vec{E}=0 </math> y <math>\vec{B}=0 </math> | |||
luego las condiciones de frontera en el interior del conductor serán : | luego las condiciones de frontera en el interior del conductor serán : | ||
<math> E_{paralelo} = 0\quad\quad \quad (i)</math> | <math>\vec E_{paralelo} = 0\quad\quad \quad (i)</math> | ||
<math> B_{perpendicular} = 0\quad\quad \quad (ii)</math> | <math>\vec B_{perpendicular} = 0\quad\quad \quad (ii)</math> | ||
Entonces estamos buscando expresiones del tipo | Entonces estamos buscando expresiones del tipo | ||
<math>\ | <math>\vec{E}{(\mathbf{r,t}) = E_0(\mathbf{x,y}) } e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)}\quad\quad \quad (I)</math> | ||
<math>\ | <math>\vec{B}{(\mathbf{r,t}) = B_0(\mathbf{x,y}) } e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)}\quad\quad \quad (II)</math> | ||
donde consideramos | donde consideramos | ||
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<math>\ | <math>\vec{E_0} = E_x(\mathbf{x,y})x + E_y(\mathbf{x,y})y +E_z(\mathbf{x,y})z \quad\quad \quad (1´)</math> | ||
<math>\ | <math>\vec{B_0} = B_x(\mathbf{x,y})x + B_y(\mathbf{x,y})y +B_z(\mathbf{x,y})z \quad\quad \quad (2´)</math> | ||
Comencemos demostrando que I satisface a 3, esto es que . | Comencemos demostrando que I satisface a 3, esto es que . | ||
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<math>\nabla\times \ | <math>\nabla\times \vec{E}=-\frac{\partial\vec{B}}{\partial\mathbf{t}} </math> ⇒<center><math>\nabla\times \vec{E_x}= \frac{\partial\vec{E_z}}{\partial\mathbf{y}}-\frac{\partial\vec{E_y}}{\partial\mathbf{z}}=(\frac{\partial\vec{E_0z}}{\partial\mathbf{y}}-ik\vec{E_0y})e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)} </math></center> ⇒ | ||
<center><math>(\frac{\partial\vec{E_z}}{\partial\mathbf{y}}-ik\vec{E_y})=iw\mathbf{B_z} </math></center>. | |||
<center><math>\nabla\times \vec{E_y}= \frac{\partial\vec{E_x}}{\partial\mathbf{z}}-\frac{\partial\vec{E_z}}{\partial\mathbf{x}}=(ik\vec{E_0x} - \frac{\partial\vec{E_0z}}{\partial\mathbf{x}})e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)} </math></center> ⇒ | |||
<center><math>(ik\vec{E_x}-\frac{\partial\vec{E_z}}{\partial\mathbf{x}})=iw\vec{B_y} </math></center>. | |||
De manera que | |||
<center><math>\nabla\times \vec{E}=-\frac{\partial\vec{B}}{\partial\mathbf{t}}= iw\vec{B_y}e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)} </math></center> | |||
y el mismo procedimiento se le aplica a | |||
<math>\nabla\times \vec{E}=\frac{1}{\mathrm{c}^2} \frac{\partial\vec{E}}{\partial\mathbf{t}} </math> | |||
⇒ | |||
<center><math>\nabla\times \vec{B_x}= \frac{\partial\vec{B_z}}{\partial\mathbf{y}}-\frac{\partial\vec{B_y}}{\partial\mathbf{z}}=(\frac{\partial\vec{B_0z}}{\partial\mathbf{y}}-ik\vec{B_0y})e^\mathbf{i(k \ z- \omega t)} </math></center> ⇒ | |||
<center><math>(\frac{\partial\ | <center><math>(\frac{\partial\vec{B_z}}{\partial\mathbf{y}}-ik\vec{B_y})=-iw\frac{1}{\mathrm{c}^2} \vec{E_z} </math></center>. |
Revisión del 18:36 26 nov 2009
Guías de onda
Las guías de onda se analizan resolviendo las ecuaciones de Maxwell.
Comencemos escribiendolas:
Ahora suponemos un conductor perfecto
esto es que tanto el campo eléctrico, como el magnético son nulos dentro del conductor.
y
luego las condiciones de frontera en el interior del conductor serán :
Entonces estamos buscando expresiones del tipo
donde consideramos .
Tanto I como II deben satisfacer las ecuaciones de maxwell, asi pues debemos encontrar y tal que satisfagan las ecuaciones (1-4),sujetas a las condiciones de fronteras i) y ii).
Ahora re-escribimos y de la siguiente manera:
Error al representar (error de sintaxis): \vec{E_0} = E_x(\mathbf{x,y})x + E_y(\mathbf{x,y})y +E_z(\mathbf{x,y})z \quad\quad \quad (1´)
Error al representar (SVG (MathML puede ser habilitado mediante un plugin de navegador): respuesta no válida («Math extension cannot connect to Restbase.») del servidor «https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/»:): \vec{B_0} = B_x(\mathbf{x,y})x + B_y(\mathbf{x,y})y +B_z(\mathbf{x,y})z \quad\quad \quad (2´)
Comencemos demostrando que I satisface a 3, esto es que .
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De manera que
y el mismo procedimiento se le aplica a
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