L'insegnamento di Campi Elettromagnetici 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.
L’insegnamento fornisce competenze elettromagnetiche di base. L'obiettivo è quello di mettere in condizione lo studente 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.
L'insegnamento 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. Al termine dell’insegnamento lo studente avrà compreso e sarà in grado di descrivere i concetti fondamentali dell’elettromagnetismo nel vuoto e nella materia. Saprà inoltre risolvere semplici problemi di campi elettromagnetici che consentono di intravedere alcune importanti ricadute applicative in termini di radiazione, di propagazione libera e guidata, di compatibilità elettromagnetica.
L'insegnamento prevede lezioni teoriche ed esercitazioni in aula a cura del docente. E' consigliata la frequenza.
Contenuti essenziali – Fisica newtoniana, relativistica e quantistica. Operatori differenziali di interesse e relativi teoremi. Campi elettromagnetici macroscopici in presenza di materia: conduzione elettrica, polarizzazione elettrica e polarizzazione magnetica. Equazioni fondamentali del campo elettromagnetico in presenza di materia. Relazioni costitutive. Comportamento dei campi sulle superfici di discontinuità. Estensione ai fenomeni elettromagnetici della legge di conservazione dell'energia: il teorema di Poynting. Estensione ai fenomeni elettromagnetici della legge di conservazione del momento lineare e angolare. Teoremi di unicità per i campi elettromagnetici. Onde elettromagnetiche: equazione delle onde, equazione delle onde in una dimensione spaziale, onde elettromagnetiche piane e uniformi, cenni alle onde sferiche, onde elettromagnetiche piane in regime sinusoidale, polarizzazione delle onde piane, potenza associata alle onde piane. Propagazione di onde piane in mezzi con perdite: costanti di propagazione ed attenuazione, profondità di penetrazione. Propagazione di onde piane in presenza di discontinuità dielettriche: incidenza normale e obliqua su superfici piane. Soluzione delle equazioni delle onde in mezzi omogenei: metodo dei potenziali elettromagnetici. Radiazione elettromagnetica: campo vicino e campo lontano, radiazione da sorgenti semplici (dipolo elementare). Cenni ad altri principi fondamentali: principio di dualità, principio delle immagini elettromagnetiche. Linee di trasmissione ideali e uniformi: rappresentazione a parametri distribuiti, circuito equivalente, impedenza caratteristica, impedenza di ingresso, coefficiente di riflessione, onde stazionarie, adattamento. Esempi di linee di trasmissione. Cenni alle linee di trasmissione non ideali.
1) S. Bobbio, E. Gatti, “Elementi di elettromagnetismo”, Bollati Boringhieri, 1991.
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 dei Docenti dell'insegnamento..
Ricevimento: Su appuntamento.
ANDREA RANDAZZO (Presidente)
ALESSANDRO FEDELI
MIRCO RAFFETTO (Presidente Supplente)
https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario
L’esame è orale. Sono previste diverse domande di cui almeno una di carattere teorico e almeno una formulata come un esercizio.
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver appreso i concetti di base dell'elettromagnetismo in presenza di cariche nel vuoto o nella materia e di essere in grado di affrontare e risolvere problemi di limitata complessità in tale contesto.
Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.
