CAMPI ELETTROMAGNETICI Docente : Prof. Graziano Cerri

CAMPI ELETTROMAGNETICI
Docente : Prof. Graziano Cerri
Programma del corso
Nota : i riferimenti introdotti nel programma sono relativi alla versione inglese del Ramo
[RWVD] ed al Franceschetti [FRANC].
Equazioni di Maxwell
• Equazioni di Maxwell in forma differenziale ed integrale. [RWVD Cap. 3.1]
• Tensione indotta in un circuito da un campo magnetico variabile. [RWVD Cap. 3.2]
• Legge di Faraday per un sistema in movimento. [RWVD Cap. 3.3]
• Conservazione della carica e vettore spostamento elettrico. [RWVD Cap. 3.4]
• Interpretazione fisica del vettore spostamento elettrico. [RWVD Cap. 3.5]
• Equazioni di Maxwell in forma differenziale. [RWVD Cap. 3.6]
• Equazioni di Maxwell in forma integrale. [RWVD Cap. 3.7]
• Campi tempo-varianti e fasori. [RWVD Cap. 3.8 + Appendice IV]
• Equazioni di Maxwell per campi sinusoidali. [RWVD Cap. 3.9]
• Equazioni di Maxwell per le onde. [RWVD Cap. 3.9]
• Onde piane uniformi con variazioni sinusoidali nel tempo. [RWVD Cap. 3.10]
• L'equazione d'onda nelle tre dimensioni. [RWVD Cap. 3.11]
• Flusso di potenza nei campi elettromagnetici. [RWVD Cap. 3.12]
• Teorema di Poynting nel dominio del tempo. [RWVD Cap. 3.13]
• Teorema di Poynting nel dominio dei fasori. [RWVD Cap. 3.14]
• Condizioni di continuità ed al contorno. [RWVD Cap. 3.14]
• Condizioni di continuità su di una interfaccia dielettrica. [RWVD Cap. 3.14]
• Teorema di unicità della soluzione in un volume finito. [RWVD Cap. 3.14]
• Teorema di unicità della soluzione in un volume infinito: condizione di Sommerfeld.
[FRANC Cap. 1.4.5]
• Condizioni al contorno su di un conduttore ideale. [RWVD Cap. 3.15]
• Penetrazione di un campo elettromagnetico in un conduttore piano reale: effetto pelle.
[RWVD Cap. 3.16]
• Impedenza interna di un conduttore piano reale. [RWVD Cap. 3.17]
• Perdite in un conduttore piano reale. [RWVD Cap. 3.18]
• Potenziale scalare e vettore; potenziali ritardati; resistenza di radiazione. [RWVD Cap.
3.19]
• Potenziali ritardati per campi elettromagnetici variabili nel tempo. [RWVD Cap. 3.19]
• Formulazione integrale dei potenziali ritardati in funzione delle sorgenti. [RWVD
Cap. 3.20]
• Potenziali ritardati nel dominio dei fasori. [RWVD Cap. 3.21]
• Dipolo elettrico. [RWVD Cap. 12.3]
• Dipolo magnetico [RWVD Cap. 12.3]
Campi elettromagnetici e circuiti. [RWVD Cap. 4.1]
• La legge di Kirchoff. [RWVD Cap. 4.2]
• Auto-induttanza. [RWVD Cap. 4.6]
• Mutua induttanza. [RWVD Cap. 4.7]
• Induttanza di avvolgimenti. [RWVD Cap. 4.8]
• Capacità di mutuo accoppiamento. [RWVD Cap. 4.9]
• Circuiti di dimensioni paragonabili alla lunghezza d'onda. [RWVD Cap. 4.10]
• Formulazione circuitali per mezzo dei potenziali ritardati. [RWVD Cap. 4.11]
• Circuiti con radiazione. [RWVD Cap. 4.12]
Linee di trasmissione [RWVD Cap. 5]
• Generalità sulle linee di trasmissione nel dominio del tempo. [RWVD Cap. 5.1]
• Tensione e corrente in una linea di trasmissione ideale. [RWVD Cap. 5.2]
• Relazione tra la propagazione dei campi elettromagnetici e le linee di trasmissione.
[RWVD Cap. 5.3]
• Riflessione e trasmissione dovute ad un carico resistivo. [RWVD Cap. 5.4]
• Sorgenti impulsive nelle linee di trasmisisone. [RWVD Cap. 5.5]
• Generazioni di impulsi in una linea di trasmisisone. [RWVD Cap. 5.6]
• Linee di trasmissione nel dominio della frequenza.
• Coefficiente di riflessione e di trasmissione. [RWVD Cap. 5.7]
• R.O.S. [RWVD Cap. 5.8]
• La Carta di Smith. [RWVD Cap. 5.9]
• Uso della Carta di Smith. [RWVD Cap. 5.10]
• Linee di trasmissione con perdite. [RWVD Cap. 5.11]
• Diagramma di dispersione. [RWVD Cap. 5.12]
• Onde stazionarie in una linea ideale. [RWVD Cap. 5.13]
• Velocità di gruppo e velocità dell'energia. [RWVD Cap. 5.15]
• Circuiti ad onde regressive. [RWVD Cap. 5.16]
Propagazione di onde piane
• Propagazione di onde piane in mezzi ideali. [RWVD Cap. 6.1,2]
• Polarizzazione delle onde. [RWVD Cap. 6.3]
• Propagazione di onde piane in dielettrici reali e conduttori reali (effetto pelle).
[RWVD Cap. 6.4]
• Incidenza normale su discontinuità.
• Incidenza normale su di un conduttore ideale. [RWVD Cap. 6.5]
• Analogia con le linee di trasmissione: l'impedenza trasversa. [RWVD Cap. 6.6]
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Incidenza normale su di un dielettrico. [RWVD Cap. 6.7]
Incidenza normale su più dielettrici. [RWVD Cap. 6.8]
Incidenza obliqua su discontinuità.
Incidenza obliqua su di un conduttore ideale. [RWVD Cap. 6.9]
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Velocità di fase ed impedenza nel caso di incidenza obliqua. [RWVD Cap. 6.10]
Incidenza obliqua su di un dielettrico. [RWVD Cap. 6.11]
Condizione di riflessione totale. [RWVD Cap. 6.12]
Angolo di Brewster [RWVD Cap. 6.13]
Incidenza obliqua su più dielettrici. [RWVD Cap. 6.14]
Guide d'onda
• Proprietà generali della propagazione guidata. [RWVD Cap. 8.1]
• Eccitazione dei campi elettromagnetici in guida. [RWVD Cap. 8.11]
• Proprietà generali delle onde TEM. [RWVD Cap. 8.12]
• Proprietà generali delle onde TM. [RWVD Cap. 8.13]
• Proprietà generali delle onde TE. [RWVD Cap. 8.14]
• Guide d'onda metalliche rettangolari. [RWVD Cap. 8.7]
• Il modo fondamentale in guida rettangolare. [RWVD Cap. 8.8]
Testi consigliati:
S. Ramo, J. Whinnery, T. Van Duzer, "Campi e onde nell'elettronica per comunicazioni", Ed.
italiana, Ed. F. Angeli.
o molto meglio nella versione inglese
S. Ramo, J. Whinnery, T. Van Duzer, "Fields and waves in communication electronics",
Wiley, III Ed., 1994. [RWVD]
G. Franceschetti, "Campi elettromagnetici", Boringhieri, 1983. [FRANC]
L. Zappelli, "Esercizi d'esame risolti e commentati", Ed. Pitagora, Bologna.
Modalità di esecuzione dell'esame.
L'esame consiste in una prova scritta ed una orale.