PRESENTAZIONE

Corso di campi elettrici e magnetici a bassa frequenza.

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di conferire agli studenti padronanza culturale e capacità operative di descrizione dei fenomeni elettromagnetici stazionari e quasi-stazionari, introducendo i modelli basati sui campi elettromagnetici in termini integrali, con particolare attenzione ai circuiti magnetici e alle applicazioni dell'induzione elettromagnetica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine dell’insegnamento lo Studente dovrà aver compreso i concetti fondamentali della teoria dell’elettromagnetismo a bassa frequenza, essere in grado di classificare i problemi di campo dei tipi presentati, e di impostarne correttamente la soluzione, fino ad arrivare, qualora possibile, alla loro soluzione analitica.

Modalità didattiche

Lezioni teoriche accompagnate da esercitazioni in aula, per un totale di 6 crediti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1) Le equazioni fondamentali del campo elettromagnetico in assenza di moti relativi tra mezzi materiali: Equazioni di Maxwell in forma integrale. Equazioni costitutive. Bilancio energetico del campo elettromagnetico.

2) Campo elettrico stazionario: Metodi di valutazione. Energia e forze. Principio dei lavori virtuali. Definizione di resistenza e di capacità.

3) Campo magnetico stazionario: Metodi di valutazione. Energia e forze. Principio dei lavori virtuali.

4) Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici.

5) Circuiti magnetici: Induttanze proprie e mutue. Definizione di riluttanza. Circuiti magnetici realizzati con mezzi lineari, con mezzi non lineari, con magneti permanenti. Reti magnetiche.

6) Campi elettromagnetici quasi stazionari: Correnti parassite. Circuiti magnetici in regime sinusoidale.

7) Induzione elettromagnetica: Forza di Lorentz. Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica. Forza elettromotrice indotta.

8) Cenni ai fenomeni transitori e ai campi rapidamente variabili.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Riferimenti bibliografici (per eventuale consultazione)

• M. Nervi: “Dispense del corso”
• F. Barozzi, F. Gasparini: “Fondamenti di elettrotecnica: elettromagnetismo”, UTET, 1989
• S. Bobbio, E. Gatti: “Elementi di elettromagnetismo”, Boringheri, 1984
• M. A. Plonus: “Applied Electromagnetics”, McGraw-Hill international Editions, 1988

Modalità didattiche

Lezioni teoriche accompagnate da esercitazioni in aula, per un totale di 6 crediti.

INIZIO LEZIONI

Come da calendario didattico ufficiale

Modalità d'esame

Orale.

Modalità di accertamento

L’esame del modulo di Campi Elettrici e Magnetici è costituito da un colloquio orale basato prevalentemente sullo svolgimento di esercizi, ma con la possibilità di semplici domande sulla teoria, della durata di circa mezz’ora.

Il voto dell’esame dell’insegnamento integrato di Elettrotecnica è costituito dalla media, con arrotondamento all’intero più vicino, dei voti degli esami dei due moduli, che vanno sostenuti nell’ordine in cui sono svolti, vale a dire prima il modulo di Circuiti Elettrici e poi il modulo di Campi Elettrici e Magnetici.