PRESENTAZIONE

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.

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

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.

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni in aula a cura del docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

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.

Commissione d'esame

MATTEO PASTORINO (Presidente)

ANDREA RANDAZZO

MIRCO RAFFETTO

GIAN LUIGI GRAGNANI

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni in aula a cura del docente.

INIZIO LEZIONI

Come da Calendario didattico

ORARI

CAMPI ELETTROMAGNETICI

Modalità d'esame

La modalità d'esame consiste in una prova orale al termine delle lezioni.

Modalità di accertamento

Essendo prevista solo una prova orale, lo studente dovrà rispondere a quesiti della commissione inerenti sia gli aspetti teorici presentati durante il corso che relative ai contenuti delle esercitazioni in aula.