Variação da intensidade do campo de radiação com a distância

26 de dezembro, 2016 às 22:19 | Postado em Eletromagnetismo, Ondas eletromagnéticas, Radiação

Um campo gerado por um monopolo tem sua intensidade percebida por um receptor proporcional ao inverso do quadrado da distância (1/r^2), e quando o campo é gerado por um dipolo a queda é dada pelo inverso do cubo (1/r^3). Por que motivo, entretanto, quando esse campo apresenta uma oscilação essa taxa de queda é muito menor, apenas proporcionalmente inversa (1/r)?

De fato, o campo produzido por um monopolo elétrico estacionário é percebido em pontos distantes com uma magnitude que depende do inverso da distância ao quadrado (1/r^2), o campo produzido por um dipolo elétrico tem magnitude que depende de 1/r^3, etc..

Entretanto, devemos lembrar que, do ponto de vista matemático, os campos são obtidos por meio de derivadas dos potenciais, tanto o potencial elétrico (que é uma quantidade escalar) quanto o potencial vetor. O potencial elétrico de um monopolo elétrico, por exemplo, é proporcional ao valor da carga diividido pela distância, ou seja, é proporcional a (q/r). O campo elétrico de uma carga estacionária é portanto proporcional a (q/r^2), uma vez que a derivada de (1/r) é (1/r^2), e isso corresponde à dependência com a distância mencionada no parágrafo anterior.

Por outro lado, se a carga estiver oscilando, ou estiver acelerada, de modo geral, terá sua posição e sua velocidade com dependência no tempo, o que quer dizer que o numerador da expressão do potencial não será uma constante. Sem entrar em detalhes matemáticos, o que se pode dizer é que o cálculo do campo a partir dos potenciais leva a uma contribuição proporcional a 1/r^2 somada a uma outra contribuição proporcional a 1/r. Essa contribuição proporcional a 1/r, que é nula para cargas em repouso ou em movimento uniforme, é que é predominante em pontos distantes, e é conhecida como “campo de radiação”.

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