Intensidade do campo
Figura 1. Vetores de campo eletromagnético
Figura 1. Vetores de campo eletromagnético
Intensidade do campo
Se uma corrente alternada flui em um condutor, um campo eletromagnético surgirá em torno desse condutor. Se o condutor estiver aberto e alimentado por um gerador, sob certas condições (as chamadas condições de emissão), o campo eletromagnético pode ricochetear na extremidade do condutor e propagar-se no espaço livre como uma onda eletromagnética (ver a seção Antenas de radar).
Dada a natureza dual do campo eletromagnético, é necessário conhecer sua força elétrica e sua força magnética para descrever sua intensidade. Às vezes os termos força do campo elétrico e força do campo magnético também são usados em um contexto semelhante. Ambos os componentes do campo eletromagnético total são vetores oscilantes, cuja orientação mútua é rigidamente definida no espaço (Fig. 1). Aqui, E significa o vetor de força do campo magnético e H significa o vetor de força do campo magnético. A densidade do fluxo de energia, ou energia por unidade de tempo através da área da unidade, transportada por uma onda eletromagnética é descrita pelo vetor Poynting denotado pelo símbolo S. Para uma onda eletromagnética harmônica de propagação, o vetor Poynting será oscilante e sempre orientado na direção da propagação da onda.
O vetor Poynting é definido como o produto vetorial dos vetores das tensões E elétrica e H magnética:
Como pode ser visto na fórmula acima, a unidade de medida do vetor Poynting é VA/m², ou seja, potência (ou energia por unidade de tempo) por unidade de área!
Figura 2: A densidade de potência de campo do transmissor não direcional diminui à medida que a geometria de propagação se expande
Figura 2: A densidade de potência de campo do transmissor não direcional diminui à medida que a geometria de propagação se expande
Quando a energia de alta freqüência é irradiada utilizando um radiador isotrópico, a energia se propaga igualmente em todas as direções. Assim, as superfícies com a mesma densidade de potência são esferas concêntricas de área ( A= 4π·R² ) ao redor do radiador. A mesma quantidade de energia se espalha por uma área cada vez maior de uma esfera com um raio crescente. Segue-se que a densidade de potência na superfície da esfera diminui à medida que o raio da esfera aumenta (Figura 2).
É claro que a diminuição da densidade de potência é proporcional ao quadrado da distância entre o transmissor e o ponto de observação. A diminuição dos componentes de campo (E elétrico e H magnético) é proporcional à primeira potência da distância, ou seja, tem uma relação linear. A presença de quaisquer substâncias absorventes no caminho de propagação do campo (chuva, neblina, nuvens) causa uma redução adicional na densidade de potência.