Programma svolto

Anno Accademico 2006/07
II anno : Corso di Laurea Specialistica in Ing. dei Materiali- Ing. Elettrica
Modellistica elettromagnetica dei materiali
(prof.G.Lupò)
Programma svolto
CAP.I – CAMPI ELETTROMAGNETICI : RICHIAMI ED APPROFONDIMENTI
§ I.1 Modello generale dell’elettromagnetismo (28/2/07)
§I.2 Equazioni di Maxwell in forma locale (28/2/07)
§I.3 Forza di Lorentz (28/2/07)
§I.4 Sorgenti del campo elettromagnetico (2/3/07)
§I.5 Potenziali elettromagnetici - Equazioni di Poisson (2/3/07)
§I.6 Campi ausiliari (2/3/07)
§I.7 Problema di Laplace – Poisson (7/3/07)
§I.8 Analogia tra campi vettoriali di natura elettromagnetica (7/3/07)
§I.9 Risoluzione delle equazioni di Poisson e Laplace in casi fondamentali (7/3/07)
§I.9.1 Geometria piana (mezzo omogeneo) (7/3/07)
§I.9.2 Tempo di rilassamento di materiali omogenei (7/3/07)
§I.9.3 Geometria sferica (mezzi omogenei) (7/3/07)
§I.9.4 Applicazioni: il dispersore di terra emisferico (9/3/07)
§I.9.5 Geometria cilindrica (mezzi omogenei) – Cavo coassiale (9/3/07)
§I.9.6 Monospira (9/3/07)
§I.10 Soluzioni analitiche dell’equazione di Laplace
§I.10.1Principali proprietà delle funzioni armoniche (9/3/07)
§I.10.2 Rappresentazione dei campi armonici (9/3/07)
§I.10.3 Metodi di risoluzione analitica dell’equazione di Laplace (9/3/07)
§I.10.4 Risoluzione diretta (casi di simmetrie semplici) (9/3/07)
§I.10.5 Metodo della separazione delle variabili (9/3/07)
§I.10.6 Metodo della funzione di Green
§I.10.7Metodo delle funzioni analitiche-Trasformazioni conformi(casi piani) (9/3/07)
§I.10.8 Soluzione per composizione (casi bi- e tridimensionali) (14/3/07)
§I.11 Mezzi disomogenei
§I.11.1 Caso piano (14/3/07)
§I.11.2 Caso cilindrico (16/3/07)
§I.11.3 Caso sferico (16/3/07)
§I.11.4 Il caso di mezzi ferromagnetici “ideali” (16/3/07)
§I.12 Metodi numerici per la risoluzione dei campi
§I.12.1 Il metodo delle differenze finite (16/3/07)
§1.12.2 Il metodo degli elementi finiti (21/3/07)
§I.12.3 Il metodo della simulazione di cariche (21/3/07)
§I.12.4 Metodo di Monte-Carlo (21/3/07)
§I.12.5 Metodo degli elementi di frontiera (BEM) (rinviato)
§I.13 Metodi sperimentali
§I.13.1 Figure di polvere (21/3/07)
§ I.13.2 Treeing (elettroarborescenza) (21/3/07)
§I.13.3 Mappatura del campo con sonde (metodi diretti e metodi di zero) (rinviato)
§ I.14 Metodi analogici
§ I.14.1 Metodo della vasca elettrolitica (rinviato)
§I.14.2 Metodo della carta semiconduttiva (rinviato)
§ I.15 Metodi grafici
§I.15.1 Metodo di Lehmann (rinviato)
§I.15.2 Metodo di Maxwell (rinviato)
§ I.16 Cenni sulle sorgenti del campo elettromagnetico di natura non elettromagnetica
(rinviato)
§I.16.1 Il campo elettromotore
§I.16.2 Pile ed accumulatori
§16.3 …………..
§I.17 Cenni sulle applicazioni “elettrostatiche” e “magnetostatiche” (rinviato)
§I.17.1 Triboelettricità – Piroelettricità – Piezoelettricità – Effetto Hall - Sonde di misura
§I.17.2 Le macchine elettrostatiche
§I.17.3 Elettrostrizione e Magnetostrizione
§I.17.4 Precipitatori elettrostatici
§I.17.5 Xerografia
§I.17.6 Confinamento magnetico
§I.17.7 Trattamenti al plasma
§I.17.8 ………………
§I.18 Esercitazioni di laboratorio (23/3/07)
§I.18.I Il Laboratorio
§I.18.2 Il funzionamento dei generatori
§I.18.3 Sperimentazione di campi elettrici uniformi e disuniformi. Figure di campo.
CAP.II– MODELLI DI CONDUZIONE
§II.1 MODELLI DI CONDUZIONE NEI SOLIDI E NEI LIQUIDI (28/3/07)
§II.1.1 Conduttori metallici (28/3/07)
§II.1.2 Resistività (28/3/07)
§.II.1.3 Conduttori non metallici: il carbonio (28/3/07)
§II.2 Soluzioni Elettrolitiche (30/3/07)
§II.3 La conduzione elettrica nei semiconduttori (30/3/07)
§II.4 Conduzione nei polimeri
§II.4.1 Il poliacetilene (30/3/07)
§II.4.2 Poliparafenilene, polipirrolo, politiofene (30/3/07)
§II.4.3 Caratteristiche dei polimeri conduttivi (30/3/07)
§II.4.4 Polimeri conduttivi per rivestimenti (30/3/07)
§II.4.5 Materiali per isolamenti (rinviato)
§ II.4.6 Conduzione intrinseca (negli isolanti cristallini e polimerici) (rinviato)
§ II.4.7 Conduzione estrinseca (negli isolanti cristallini e polimerici) (rinviato)
CAP.III– MODELLO DIELETTRICO
§III.1 Modello macroscopico (13/4/07)
§III.2 Modello microscopico (13/4/07)
§III.2.1 Polarizzabilità delle molecole
§III.2.2 Influenza della temperatura sui fenomeni di polarizzazione
§III.2.3 Perdite e rilassamento nel dielettrici
§III.2.4 Dipendenza della costante dielettrica complessa e del fattore di perdita dalla
frequenza.
§III.3 Rilievo sperimentale della permettività e del fattore di perdita in funzione della
frequenza – Determinazione di un modello circuitale equivalente (20/4/07) (Laboratorio
Tecnologico)
CAP.IV– CONDUZIONE E SCARICA NEI GAS
§IV.1 Fenomeni di eccitazione ed ionizzazione nei gas – Interazioni – Modello a palle di biliardo Rilievi macroscopici – corrente di saturazione (18/4/07)
§IV.2 Approccio strumentale alle caratteristiche di scarica in aria in campo uniforme e non
uniforme( ESERCITAZIONE IN SALA AT ) - (27/4/07)
§IV.3 Primo coefficiente di Townsend – Fotoionizzazione – Termoionizzazione – Dissociazione Attaccamento – Ricombinazione – Diffusione (2/5/07)
§IV.4 Secondo coefficiente di Townsend – Criterio di scarica di Townsend – Legge di Paschen Limiti del modello di Townsend – Teoria canale (streamer positivo) (2/5/07) – Deviazioni e
diramazioni degli streamer – Mid-gap streamer – streamer negativo (4/5/07)
§IV.5 Scarica in campo disuniforme – Configurazione punta-piano: influenza della polarità della
punta – Corona statico positivo – Corona statico negativo (4/5/07)
Formazione di leader e stem – Propagazione della scarica – Velocità di scarica – Tempo alla scarica
- Tensione di scarica e campo medio di scarica al variare delle caratteristiche della tensione (onda
breve, continua, sinusoidale, onda lunga), della polarità, della configurazione elettrodica (9/5/07.
§IV.6 Salto finale – formazione dell’arco elettrico e sua interruzione(cenni) – recupero del
dielettrico gassoso(cenni) – danni agli elettrodi (cenni) (11/05/07)
§IV.7 Il fulmine: struttura e modello dell’elettrosfera
(11/05/07)– Aggregazione di cariche
elettriche nelle nubi – Fenomeni di prebreakdown – Formazione e sviluppo del leader – Colpo di
ritorno – Successive fasi del fulmine – Classificazione del fulmine – Modelli di fulmine – Valori
tipici dei parametri del fulmine (16/05/07).
CAP.V– Conduzione e scarica nell’alto vuoto (18/05/07)
CAP.VI– Fenomeni di scarica nei liquidi (23/05/07)
Fenomeni di ionizzazione e collasso nei liquidi puri e nei liquidi commerciali
CAP.VII– Scarica nei solidi isolanti (23/05/07) (30/5/07)
§VII.1 Introduzione
§VII.2 Classificazione dei meccanismi di scarica nei solidi- Scarica Intrinseca – Collasso
elettromeccanico – Collasso termico – Treeing – Tracking – Considerazioni statistiche
CAP.VIII– Scariche superficiali (rinviato) (solo cenni 30/05/07 – vedi cap VII))
Scariche striscianti – Flashover su superfici solide o liquide – Flashover su superfici dielettriche
contaminate- valutazione sperimentale di tensioni di scarica e tempi alla scarica in prossimità di
superfici (contaminate e non) (sala AT, 1 giugno 2007)
CAP.IX– Degrado dei materiali (inquinamento e invecchiamento ) (rinviato)
CAP.X– Scariche parziali – fenomenologia – modellistica - diagnostica (C. Petrarca
25/05/07)
CAP XI - CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI MAGNETICI
Modelli fondamentali Caratteristiche di magnetizzazione.
Isteresi - Magneti permanenti - Elettromagneti
(fondamenti, 6 giugno 2007)