PRESENTAZIONE

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.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

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.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

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.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento prevede lezioni teoriche ed esercitazioni in aula a cura del docente. E' consigliata la frequenza.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

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..

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame è orale. Sono previste diverse domande di cui almeno una di carattere teorico e almeno una formulata come un esercizio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

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.

ALTRE INFORMAZIONI

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.