FACOLTÀ DI INGEGNERIA
Corso di laurea in Ingegneria Elettronica (Nuovissimo ordinamento)
Programma di Campi elettromagnetici (6 crediti)
(secondo corso, Lo-Z)
A.A. 2004-2005
Prof. G. Sorbello
Equazioni di Maxwell - Interdipendenza delle equazioni di Maxwell - Derivazione
delle Leggi di Gauss - Derivazione dell’equazione di continuità - Correnti impresse Relazioni costitutive - Relazioni costitutive per lo spazio vuoto - Mezzi più “complessi”
(mezzo lineare, non lineare, stazionario, dispersivo etc.) - Equazioni di Maxwell
generalizzate con sorgenti “magnetiche”.
Forma integrale delle Equazioni di Maxwell - Leggi di Gauss in forma integrale
- Equazione di continuità in forma integrale - Equazioni ai rotori: forme integrali
- Condizioni al contorno - Discontinuità dei vettori induzione elettrica e magnetica
- Discontinuità dei vettori campo elettrico e magnetico - Discontinuità del vettore
densità di corrente elettrica.
Energia potenziale di un sistema di cariche - Teoremi fondamentali (generali) Conservazione dell’Energia (Teorema di Poynting) - Teorema di unicità.
Onde elettromagnetiche - Il concetto di onda - Equazione d’onda - Onde elettromagnetiche piane - Trasversalità delle onde piane - Onde piane armoniche nel tempo
- Propagazione in mezzi dielettrici perfetti - Propagazione in un mezzo conduttore Espressione delle onde piane che si propagano in direzione diversa dall’asse z.
Campi armonici nel tempo (monocromatici) - Equazioni di Maxwell in regime
sinusoidale - Leggi del legame materiale (relazioni costitutive nel caso di mezzi non
dispersivi nel tempo e di mezzi dispersivi nel tempo) - Medie temporali - Teorema di
Poynting nel dominio della frequenza.
Polarizzazione dei campi monocromatici - Ampiezza e polarizzazione del campo
- Rapporto di polarizzazione lineare - Ellisse nel piano xy - Sistema di riferimento
principale - Verso di percorrenza dell’ellisse.
Equazione delle onde - Risoluzione dell’equazione delle onde in coordinate cartesiane ortogonali - Nomenclatura e classificazione delle onde piane.
Riflessione e rifrazione delle onde piane - Proprietà “cinematiche” - Proprietà “dinamiche” (caso incidenza normale)- Proprietà “dinamiche” (caso incidenza obligua)∗ Casi TE e TM∗ - Dielettrici non ferromagnetici∗ .
Radiazione - Teorema di Helmholtz - Potenziale vettore - Soluzione dell’equazione
d’onda in presenza di sorgenti assegnate - Funzione di Green (simmetria sferica) Soluzione dell’equazione di Helmholtz scalare - Mezzo illimitato, condizioni di radiazione - Potenziale vettore in un mezzo illimitato - Dipolo hertziano - Potenza
1
~ irradiata dal dipolo hertziano - Campi di radiazione - Vettore di radiazione N
Parametri di una antenna - Direttività D e funzione di direttività f (θ, φ) - Guadagno
relativo e guadagno - Relazione tra D ed f (θ, φ) - Resistenza di radiazione - Spira
infinitesima (campi di radiazione) - Distribuzione di corrente in un’antenna rettilinea:
Modello di Hallen e King.
Antenne ad onda stazionaria: calcolo della potenza totale irradiata e della direttività.
“Shift” di fase – Array (cenni).
Plasmi: plasma omogeneo (plasma “freddo” privo di collisioni, plasma “freddo”
con collisioni) - Descrizione di un plasma come dielettrico con perdite - Propagazione
di onde piane in un plasma omogeneo.
Richiami di Algebra Vettoriale - Cenni di Analisi Vettoriale: Sistemi di coordinate, Coordinate curvilinee ortogonali, Coordinate catesiane ortogonali, cilindriche,
sferiche, Classificazione degli integrali di linea, superficie e volume, Gradiente, divergenza e rotore definizione intrinseca e notazione unificata, Teorema di Gauss o
della divergenza, Formula del rotore, Teorema di Stokes, Gradiente, divergenza e rotore in coordinate cartesiane ortogonali, Gradiente, divergenza e rotore in coordinate
curvilinee.
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