Il corso di Campi Elettromagnetici è un corso che fornisce competenze elettromagnetiche di base, comprendenti le leggi fondamentali del campo elettromagnetico ed i principi della propagazione e della radiazione, necessari per la comprensione delle tecnologie dell'Informazione.
Il corso fornisce competenze elettromagnetiche di base. L'obiettivo è quello di mettere in condizione di saper valutare gli aspetti elettromagnetici coinvolti nella progettazione elettronica, nonché acquisire i fondamenti necessari per lo studio delle antenne, della propagazione guidata e della compatibilità elettromagnetica.
Il corso fornisce competenze elettromagnetiche di base, che riguardano le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo, le basi della propagazione elettromagnetica e della radiazione. Questi contenuti didattici, fondamentali nell'ambito dell'Ingegneria dell'Informazione, sono discussi alla luce della loro applicabilità a pratici problemi ingegneristici. L'obiettivo è quello di mettere in condizione di saper valutare gli aspetti elettromagnetici coinvolti nella progettazione elettronica e nello studio di apparati basati sulle tecnologie dell'informazione, nonché acquisire i fondamenti necessari per lo studio delle antenne, della propagazione guidata e della compatibilità elettromagnetica.
Il corso prevede lezioni ed esercitazioni in aula. Sono inoltre previsti seminari didattici.
Contenuti essenziali: Richiami su sistemi di coordinate ed operatori vettoriali. I vettori di campo elettromagnetico e loro sorgenti (cariche e correnti). Equazioni di Maxwell in forma globale e locale. Equazioni costitutive per i dielettrici. Legge di Ohm. Condizioni di interfaccia, al contorno ed inziali. Equazione di continuità. Forza di Lorenz. Regime sinusoidale stazionario. Permettività dielettrica e permeabilità magnetica complesse. Teorema di Poynting, conservazione dell'energia, densità di potenza. Linee di trasmissione ideali e uniformi. Impedenza caratteristica. Impedenza di carico. Coefficiente di riflessione. Onde stazionarie. Adattamento. Circuiti a parametri distribuiti (e confronto con i circuiti a parametri concentrati). Propagazione elettromagnetica libera. Equazioni delle onde. Onde elettromagnetiche. Onde piane e sferiche. Polarizzazione delle onde. Riflessione e trasmissione di onde piane da superfici piane. Incidenza normale ed obliqua. Propagazione in mezzi con conducibilità. Propagazione in buoni conduttori. Costanti di propagazione ed attenuazione. Radiazione elettromagnetica. Near field e far field. Potenziali elettromagnetici. Vettore di radiazione. Radiazione da semplici sorgenti. L'esempio del dipolo elementare. Caratteristiche delle antenne. Diagramma di radiazione. Funzione di guadagno e guadagno. Diagramma di direttività e direttività. Impedenza di ingresso. Efficienza di radiazione. Antenna in ricezione. Area equivalente e sua relazione con il guadagno. Cenno ai dipoli di lunghezza finita ed al paraboloide.
1) S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer, "Campi e onde nell'elettronica per le comunicazioni", Franco Angeli Editore, 1984.
2) G. Franceschetti, "Campi elettromagnetici", Boringhieri, 1983.
3) G. Conciauro, L. Perregrini, "Fondamenti di onde elettromagnetiche," McGraw-Hill 2003.
Sono inoltre disponibili appunti a cura del Docente del corso.
Ricevimento: Su appuntamento.
MATTEO PASTORINO (Presidente)
GIAN LUIGI GRAGNANI
MIRCO RAFFETTO
ANDREA RANDAZZO
CAMPI ELETTROMAGNETICI
Orale
