Calcule a menor frequência que pode se propagar no interior...

Alternativa correta: C - 5GHz

O tema central desta questão é a propagação de ondas eletromagnéticas em guias de onda retangulares, um conceito fundamental na eletrônica de potência e comunicações.

Guias de onda são estruturas usadas para conduzir ondas eletromagnéticas, e a frequência mais baixa que pode se propagar em um guia de onda retangular é chamada de frequência de corte. Esta frequência depende das dimensões do guia de onda e do meio em seu interior.

Para calcular a frequência de corte de um guia de onda retangular no modo TE₁₀, a fórmula utilizada é:

f_c = c / (2a)

Onde:

• f_c é a frequência de corte;
• c é a velocidade da luz no vácuo, aproximadamente 3 x 10⁸ m/s;
• a é a maior dimensão do guia de onda.

Substituindo os valores fornecidos na questão (a = 3 cm = 0,03 m):

f_c = 3 x 10⁸ / (2 x 0,03)

f_c = 3 x 10⁸ / 0,06

f_c = 5 x 10⁹ Hz ou 5 GHz

Portanto, a menor frequência que pode se propagar no guia de onda é de 5GHz, confirmando que a alternativa C é a correta.

Analisando as alternativas incorretas:

• A - 1,25GHz: Este valor é muito inferior à frequência de corte calculada. Frequências abaixo de 5GHz não podem se propagar no guia de onda.
• B - 2,5GHz: Embora mais próximo, ainda está abaixo da frequência de corte de 5GHz, logo também não pode se propagar.
• D - 10GHz: Este valor está acima da frequência de corte, mas a questão pergunta pela menor frequência que pode se propagar, que é 5GHz.

Ao interpretar questões como essa, é importante lembrar das fórmulas chave e como aplicar os conceitos de modo prático, especialmente em relação às dimensões do guia de onda e ao meio em que ele opera.

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