Diferencia entre revisiones de «Radiacion: Guias de onda»

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Usando las expresiones para <math>\vec{E_x},\vec{E_y}</math> , y sustituyendo en <math>\diamondsuit</math> tenemos.
Usando las expresiones para <math>\vec{E_x},\vec{E_y}</math> , y sustituyendo en <math>\diamondsuit</math> tenemos.


<math>\frac{i}{\mathrm({w/c})^2-k^2}(k {\partial^2_x\vec{E_z}}+w{\partial^2_xy\vec{B_z}} )+ \frac{i}{\mathrm({w/c})^2-k^2}(k {\partial^2_y\vec{E_z}}-w{\partial^2_xy\vec{B_z}}+ik\vec{E_z} ) = 0 </math>
<math>\frac{i}{\mathrm({w/c})^2-k^2}(k {\partial^2_x\vec{E_z}}+w{\partial^2_xy\vec{B_z}} )+ \frac{i}{\mathrm({w/c})^2-k^2}(k{partial^2_y\vec{E_z}}-w{\partial^2_xy\vec{B_z}}+ik\vec{E_z} ) = 0 </math>
 
ó   
 
 
<center><math>{\partial^2_y\vec{E_z}}+{\partial^2_x\vec{E_z}}+[{\mathrm({w/c})^2-k^2}]\vec{E_z}=0</math></center>
 
&rArr;
 
 
<center><math>{{\partial^2_y}+{\partial^2_x}+[{\mathrm({w/c})^2-k^2}]}\vec{E_z}=0\quad\quad\quad (a)</math></center>.
 
y al hacerlo para
 
<math>\nabla\cdot \vec{B}=0</math>  ,  obtenemos algo similar:
 
 
<center><math>{{\partial^2_x}+{\partial^2_y}+[{\mathrm({w/c})^2-k^2}]}\vec{B_z}=0\quad\quad\quad (b)</math></center>.
 
De (a) y (b) , podemos decir lo siguiente:
 
Si <math>\vec{E_z}= 0</math>  ,  llamamos TE (onda transversal eléctrica)
 
Si <math>\vec{B_z}= 0</math>  ,  llamamos TM (onda transversal magnética)
 
Si <math>\vec{E_z}=\vec{B_z}= 0</math>  , llamamos TEM (onda transversal electromagnética) ,
sin embargo se puede ver que el tipo de onda TEM  , no puede existir en  una guía de onda.

Revisión del 23:52 1 dic 2009

Guías de onda

Las guías de onda se analizan resolviendo las ecuaciones de Maxwell.

Comencemos escribiendolas:






Ahora suponemos un conductor perfecto

Guia conductora



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 (error de sintaxis): \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 .


.



.


De manera que


y el mismo procedimiento se le aplica a 


.


Continuando con este mismo proceso , obtenemos lo siguiente :

1)

2)

3)


4)

5)

6)


Ya con estas ecuaciones, queremos encontrar , en términos de .


Resolviendo el conjunto de ecuaciones de la 1-6. tenemos:




.

Sustituyendo estos resultados en , tenemos.


Usando las expresiones para , y sustituyendo en tenemos.

ó



.

y al hacerlo para

, obtenemos algo similar:


.

De (a) y (b) , podemos decir lo siguiente:

Si , llamamos TE (onda transversal eléctrica)

Si , llamamos TM (onda transversal magnética)

Si , llamamos TEM (onda transversal electromagnética) , sin embargo se puede ver que el tipo de onda TEM , no puede existir en una guía de onda.