Ano 2023#ciencias-natureza

Sobre o tema

A intensidade de uma onda eletromagnética é definida como a potência transportada por unidade de área, sendo fundamental para o funcionamento de tecnologias como o Bluetooth. Em dispositivos de Classe 2, a potência de transmissão é de 2,4 mW e o alcance típico de 10 metros. Considerando a antena como fonte puntiforme que emite ondas esféricas, a intensidade diminui com o quadrado da distância. O cálculo dessa grandeza no limite do alcance permite entender os requisitos mínimos para a detecção do sinal, aplicando conceitos de propagação de ondas e geometria esférica.

Tópicos relacionados

  • Intensidade de ondas eletromagnéticas
  • Propagação esférica de ondas
  • Potência e área em transmissão
  • Bluetooth Classe 2 e alcance
  • Cálculo de intensidade mínima

Enunciado

O bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, de curto alcance, presente em diferentes dispositivos eletrônicos de consumo. Ela permite que aparelhos eletrônicos diferentes se conectem e troquem dados entre si. No padrão bluetooth, denominado de Classe 2, as antenas transmitem sinais de potência igual a 2,4 mW e possibilitam conectar dois dispositivos distanciados até 10 m. Considere que essas antenas se comportam como fontes puntiformes que emitem ondas eletromagnéticas esféricas e que a intensidade do sinal é calculada pela potência por unidade de área. Considere 3 como valor aproximado para π. 
Para que o sinal de bluetooth seja detectado pelas antenas, o valor mínimo de sua intensidade, em W/m²?, e mais próximo de

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Perguntas frequentes

O que define a intensidade de uma onda eletromagnética?

A intensidade é a potência transmitida por unidade de área perpendicular à direção de propagação, expressa em W/m².

Por que a intensidade decai com o quadrado da distância?

Para fontes puntiformes, a área da superfície esférica (4πr²) aumenta com o quadrado do raio, distribuindo a mesma potência em área maior, reduzindo a intensidade.

Qual a potência típica de um dispositivo Bluetooth Classe 2?

A potência de transmissão é de 2,4 mW (2,4×10⁻³ W), com alcance nominal de até 10 metros em espaço livre.

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