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Início/Eletricidade e magnetismo/Guia de onda retangular TE₁₀

Guia de onda retangular TE₁₀

Campos E_y, H_x, H_z; frequência de corte f_c, β, comprimento de onda no guia λ_g; predefinições de seção WR.

Guia de onda retangular (TE₁₀)

Predefinições (ar)
22.86 mm
10.16 mm
10 GHz
1

Camadas de campo

TE₁₀: k_c = π/a, f_c = c/(2a√ε_r). Se f > f_c: β = √(k²−k_c²), λ_g = 2π/β; abaixo do corte — e^{−αz}.

Grandezas medidas

f_c (TE₁₀)6.557 GHz
f10.000 GHz
RegimePropagação
β1.5824e+2 rad/m
α— Np/m
λ_g39.71 mm
λ₀29.98 mm
k_c137.43 rad/m

Sobre o modelo

O guia de onda retangular sem perdas, com dimensões internas a (parede larga) e b, preenchido por um meio homogêneo com ε_r, sustenta modos TE e TM. O modo dominante é TE₁₀, com k_c = π/a e f_c = c/(2a√ε_r). Com k = nω/c, n = √ε_r, há propagação se k > k_c: β = √(k² − k_c²), λ_g = 2π/β; se k < k_c, atenuação abaixo do corte α = √(k_c² − k²). Mostram-se E_y, H_x, H_z de aula no harmônico +z; não há perdas nas paredes, acoplamento a outros modos nem dispersão de ε_r com a frequência. As predefinições WR são dimensões aproximadas em mm.

Para quem: Eletrodinâmica e micro-ondas depois do TEM na linha de dois fios: modo TE₁₀ e frequência de corte.

Conceitos-chave

  • guia de onda retangular
  • modo TE₁₀
  • frequência de corte
  • constante de propagação
  • comprimento de onda no guia
  • atenuação abaixo do corte
  • modo dominante

Como funciona

Para TE₁₀ mostram-se E_y, H_x, H_z na seção. Frequência de corte f_c = c/(2a√ε_r); acima do corte calculam-se β e λ_g, abaixo o coeficiente de atenuação α. As predefinições WR dão uma referência de tamanhos; o modelo é ideal: sem perdas, um só modo.

Perguntas frequentes

Por que TE₁₀ depende da largura a?
Para TE_mn, k_c² = (mπ/a)² + (nπ/b)². O mínimo em m = 1, n = 0 dá k_c = π/a; com n = 0 não há dependência de y.
O que significam ⊙ e ⊗?
Olha-se segundo +z, a partir da tela. H_z vai pelo eixo: campo positivo — ⊙, negativo — ⊗.
Por que o painel de baixo muda no corte?
Mostra-se |E_y| no corte x–z em y = b/2. Acima do corte há onda viajante sin(ωt − βz) (os traços marcam o passo λ_g); abaixo, e^{−αz}.
As predefinições WR são medidas exatas?
São valores nominais para a aula; guias reais têm tolerâncias e perdas.