Considere que uma onda TEM propaga-se em um guia de placas paralelas, que o comprimento do guia seja infinito e que sua largura seja muito maior que sua altura. Considere ainda que o guia esteja preenchido por um material sem perdas, de parâmetros (ε, μ). Nesse caso, a frequência de corte será
- A)igual a zero.
Correta, porque o modo TEM em um guia de placas paralelas ideal não apresenta frequência de corte, ou seja, ela é zero.
- B)inversamente proporcional a ε.
Errada, pois a frequência de corte do modo TEM não depende de ε; esse parâmetro afeta a propagação, não a existência de corte.
- C)inversamente proporcional a μ.
Errada, porque μ também altera a propagação no meio, mas não determina frequência de corte para o modo TEM.
- D)inversamente proporcional à distância das placas.
Errada, pois a distância entre as placas influencia os modos TE e TM, mas o modo TEM não tem frequência de corte.
- E)diretamente proporcional à largura das placas.
Errada, porque a largura das placas não torna a frequência de corte diretamente proporcional a ela no caso de uma onda TEM.
Gabarito: A
Em guia de placas paralelas, a onda TEM pode se propagar sem precisar de frequência mínima para “destravar” o modo. Isso acontece porque, no modo TEM, os campos elétrico e magnético são totalmente transversais e a solução não depende de um efeito de corte como ocorre nos modos TE e TM. Em outras palavras: a onda não fica esperando uma frequência mágica aparecer para começar a andar. Quando o guia é idealizado como infinito no comprimento e com largura muito maior que a altura, o comportamento se aproxima do de duas placas paralelas extensas. Nesse cenário, para o modo TEM, não há frequência de corte. A frequência de corte é zero porque esse modo existe para qualquer frequência, desde que o meio seja sem perdas e a estrutura suporte a distribuição transversal dos campos. Já os parâmetros do meio, como ε e μ, influenciam a velocidade de propagação e a impedância do meio, mas não criam um corte para o modo TEM. O que costuma gerar frequência de corte são os modos TE e TM, ligados às dimensões da estrutura. Aqui, como o enunciado fala explicitamente em onda TEM, o ponto-chave é: TEM em guia de placas paralelas ideal tem frequência de corte nula. Por isso, o gabarito é a alternativa A. É o tipo de detalhe que a banca gosta: ela mistura a geometria do guia com o tipo de modo, e quem confunde TEM com TE/TM acaba procurando um corte onde ele simplesmente não existe.