Apprendere le conoscenze di base dell'elettromagnetismo utili per l'analisi ed il progetto dei sistemi elettromagnetici orientati per applicazioni riguardanti i circuiti, i dispositivi, gli apparati ed i sistemi per la biomedica.
Curriculum
scheda docente
materiale didattico
Richiami: campi scalari e vettoriali. Operatore nabla. Teorema del gradiente, della divergenza e del rotore. Teorema di Stokes. Campi solenoidali e irrotazionali. Grandezze elettromagnetiche fondamentali. Equazioni integrali: teorema di Ampère-Maxwell e teorema di Faraday Neuman. Equazioni di Maxwell nel dominio del tempo. Principio di dualità. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio del tempo. Condizioni al contorno nel dominio del tempo. Richiami su notazioni e calcolo complesso. Metodo delle grandezze complesse o dei fasori. Cenni sulla trasformata di Fourier e sulla sua utilizzazione. Equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio della frequenza. Costante dielettrica complessa. Mezzo dielettrico dispersivo non polare: modello di Lorentz. Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel dominio della frequenza. Teorema di unicità nel dominio del tempo.
Onde piane
Derivazione delle equazioni di Helmholtz non omogenee. Equazioni di Helmholtz omogenee. Funzioni d'onda. Tipi di onde elettromagnetiche; onde piane e loro ruolo in elettromagnetismo. Onde piane nello spazio libero. Caratteristiche di propagazione delle onde piane. Polarizzazione delle onde piane. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane non uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e dissipativo. Onde piane nel dominio della frequenza e nel dominio del tempo. Costante di fase, costante di attenuazione, profondità di penetrazione e impedenza caratteristica in mezzo non dissipativo e in un mezzo dissipativo.
Riflessione rifrazione di onde piane.
Incidenza normale. Incidenza obliqua.
Campo elettromagnetico prodotto da assegnate correnti impresse
Potenziali elettrodinamici. Funzioni di Green. Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: formulazione del problema. La funzione di Green per lo spazio libero.
Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: soluzione generale e sue approssimazioni. Dipolo corto
Linee di trasmissione.
Equazioni delle linee di trasmissione e loro soluzione. Impedenza, ammettenza e coefficienti di riflessione. Rapporto d’onda stazionaria. Studio della riflessione delle onde piane con il formalismo delle linee di trasmissione.
Guide d’onda.
Strutture a simmetria cilindrica. Linee di trasmissione associate alle onde TM, TE e TEM. Guide d’onda cilindriche metalliche. Problemi agli autovalori. Propagazione dei modi. Guide rettangolari.
Altri testi consigliati:
G. Barzilai - Fondamenti di Elettromagnetismo - Siderea, Roma, 1983.
G. Conciauro - Introduzione alle onde elettromagnetiche - McGraw-Hill Libri Italia, Milano, 1993.
G. C. Corazza - Campi elettromagnetici - Zanichelli, Bologna, 1994.
G. Franceschetti - Campi elettromagnetici - Editore Boringhieri, Torino, 1983.
D. S. Jones - Acoustic and Electromagnetic Waves - Clarendon Press, Oxford, 1986.
S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer - Campi e onde nell'elettronica per le telecomunicazioni - Franco Angeli Editore, Milano, 1982.
C. G. Someda - Onde elettromagnetiche - UTET, Torino, 1986.
G. Toraldo di Francia, P. Buscaglioni - Onde elettromagnetiche - Zanichelli, Bologna, 1988.
Programma
Proprietà fondamentali dei campi elettromagneticiRichiami: campi scalari e vettoriali. Operatore nabla. Teorema del gradiente, della divergenza e del rotore. Teorema di Stokes. Campi solenoidali e irrotazionali. Grandezze elettromagnetiche fondamentali. Equazioni integrali: teorema di Ampère-Maxwell e teorema di Faraday Neuman. Equazioni di Maxwell nel dominio del tempo. Principio di dualità. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio del tempo. Condizioni al contorno nel dominio del tempo. Richiami su notazioni e calcolo complesso. Metodo delle grandezze complesse o dei fasori. Cenni sulla trasformata di Fourier e sulla sua utilizzazione. Equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio della frequenza. Costante dielettrica complessa. Mezzo dielettrico dispersivo non polare: modello di Lorentz. Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel dominio della frequenza. Teorema di unicità nel dominio del tempo.
Onde piane
Derivazione delle equazioni di Helmholtz non omogenee. Equazioni di Helmholtz omogenee. Funzioni d'onda. Tipi di onde elettromagnetiche; onde piane e loro ruolo in elettromagnetismo. Onde piane nello spazio libero. Caratteristiche di propagazione delle onde piane. Polarizzazione delle onde piane. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane non uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e dissipativo. Onde piane nel dominio della frequenza e nel dominio del tempo. Costante di fase, costante di attenuazione, profondità di penetrazione e impedenza caratteristica in mezzo non dissipativo e in un mezzo dissipativo.
Riflessione rifrazione di onde piane.
Incidenza normale. Incidenza obliqua.
Campo elettromagnetico prodotto da assegnate correnti impresse
Potenziali elettrodinamici. Funzioni di Green. Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: formulazione del problema. La funzione di Green per lo spazio libero.
Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: soluzione generale e sue approssimazioni. Dipolo corto
Linee di trasmissione.
Equazioni delle linee di trasmissione e loro soluzione. Impedenza, ammettenza e coefficienti di riflessione. Rapporto d’onda stazionaria. Studio della riflessione delle onde piane con il formalismo delle linee di trasmissione.
Guide d’onda.
Strutture a simmetria cilindrica. Linee di trasmissione associate alle onde TM, TE e TEM. Guide d’onda cilindriche metalliche. Problemi agli autovalori. Propagazione dei modi. Guide rettangolari.
Testi Adottati
G. Gerosa, P. Lampariello - Lezioni di Campi elettromagnetici - Ed. Ingegneria 2000, Roma, 2006, seconda edizione.Altri testi consigliati:
G. Barzilai - Fondamenti di Elettromagnetismo - Siderea, Roma, 1983.
G. Conciauro - Introduzione alle onde elettromagnetiche - McGraw-Hill Libri Italia, Milano, 1993.
G. C. Corazza - Campi elettromagnetici - Zanichelli, Bologna, 1994.
G. Franceschetti - Campi elettromagnetici - Editore Boringhieri, Torino, 1983.
D. S. Jones - Acoustic and Electromagnetic Waves - Clarendon Press, Oxford, 1986.
S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer - Campi e onde nell'elettronica per le telecomunicazioni - Franco Angeli Editore, Milano, 1982.
C. G. Someda - Onde elettromagnetiche - UTET, Torino, 1986.
G. Toraldo di Francia, P. Buscaglioni - Onde elettromagnetiche - Zanichelli, Bologna, 1988.
Modalità Frequenza
Non obbligatoria.Modalità Valutazione
Prova orale con due domande.
scheda docente
materiale didattico
Richiami: campi scalari e vettoriali. Operatore nabla. Teorema del gradiente, della divergenza e del rotore. Teorema di Stokes. Campi solenoidali e irrotazionali. Grandezze elettromagnetiche fondamentali. Equazioni integrali: teorema di Ampère-Maxwell e teorema di Faraday Neuman. Equazioni di Maxwell nel dominio del tempo. Principio di dualità. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio del tempo. Condizioni al contorno nel dominio del tempo. Richiami su notazioni e calcolo complesso. Metodo delle grandezze complesse o dei fasori. Cenni sulla trasformata di Fourier e sulla sua utilizzazione. Equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio della frequenza. Costante dielettrica complessa. Mezzo dielettrico dispersivo non polare: modello di Lorentz. Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel dominio della frequenza. Teorema di unicità nel dominio del tempo.
Onde piane
Derivazione delle equazioni di Helmholtz non omogenee. Equazioni di Helmholtz omogenee. Funzioni d'onda. Tipi di onde elettromagnetiche; onde piane e loro ruolo in elettromagnetismo. Onde piane nello spazio libero. Caratteristiche di propagazione delle onde piane. Polarizzazione delle onde piane. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane non uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e dissipativo. Onde piane nel dominio della frequenza e nel dominio del tempo. Costante di fase, costante di attenuazione, profondità di penetrazione e impedenza caratteristica in mezzo non dissipativo e in un mezzo dissipativo.
Riflessione rifrazione di onde piane.
Incidenza normale. Incidenza obliqua.
Campo elettromagnetico prodotto da assegnate correnti impresse
Potenziali elettrodinamici. Funzioni di Green. Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: formulazione del problema. La funzione di Green per lo spazio libero.
Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: soluzione generale e sue approssimazioni. Dipolo corto
Linee di trasmissione.
Equazioni delle linee di trasmissione e loro soluzione. Impedenza, ammettenza e coefficienti di riflessione. Rapporto d’onda stazionaria. Studio della riflessione delle onde piane con il formalismo delle linee di trasmissione.
Guide d’onda.
Strutture a simmetria cilindrica. Linee di trasmissione associate alle onde TM, TE e TEM. Guide d’onda cilindriche metalliche. Problemi agli autovalori. Propagazione dei modi. Guide rettangolari.
Altri testi consigliati:
G. Barzilai - Fondamenti di Elettromagnetismo - Siderea, Roma, 1983.
G. Conciauro - Introduzione alle onde elettromagnetiche - McGraw-Hill Libri Italia, Milano, 1993.
G. C. Corazza - Campi elettromagnetici - Zanichelli, Bologna, 1994.
G. Franceschetti - Campi elettromagnetici - Editore Boringhieri, Torino, 1983.
D. S. Jones - Acoustic and Electromagnetic Waves - Clarendon Press, Oxford, 1986.
S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer - Campi e onde nell'elettronica per le telecomunicazioni - Franco Angeli Editore, Milano, 1982.
C. G. Someda - Onde elettromagnetiche - UTET, Torino, 1986.
G. Toraldo di Francia, P. Buscaglioni - Onde elettromagnetiche - Zanichelli, Bologna, 1988.
Programma
Proprietà fondamentali dei campi elettromagneticiRichiami: campi scalari e vettoriali. Operatore nabla. Teorema del gradiente, della divergenza e del rotore. Teorema di Stokes. Campi solenoidali e irrotazionali. Grandezze elettromagnetiche fondamentali. Equazioni integrali: teorema di Ampère-Maxwell e teorema di Faraday Neuman. Equazioni di Maxwell nel dominio del tempo. Principio di dualità. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio del tempo. Condizioni al contorno nel dominio del tempo. Richiami su notazioni e calcolo complesso. Metodo delle grandezze complesse o dei fasori. Cenni sulla trasformata di Fourier e sulla sua utilizzazione. Equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza. Relazioni costitutive del mezzo nel dominio della frequenza. Costante dielettrica complessa. Mezzo dielettrico dispersivo non polare: modello di Lorentz. Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel dominio della frequenza. Teorema di unicità nel dominio del tempo.
Onde piane
Derivazione delle equazioni di Helmholtz non omogenee. Equazioni di Helmholtz omogenee. Funzioni d'onda. Tipi di onde elettromagnetiche; onde piane e loro ruolo in elettromagnetismo. Onde piane nello spazio libero. Caratteristiche di propagazione delle onde piane. Polarizzazione delle onde piane. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane non uniformi in un mezzo non dispersivo e non dissipativo. Onde piane uniformi in un mezzo non dispersivo e dissipativo. Onde piane nel dominio della frequenza e nel dominio del tempo. Costante di fase, costante di attenuazione, profondità di penetrazione e impedenza caratteristica in mezzo non dissipativo e in un mezzo dissipativo.
Riflessione rifrazione di onde piane.
Incidenza normale. Incidenza obliqua.
Campo elettromagnetico prodotto da assegnate correnti impresse
Potenziali elettrodinamici. Funzioni di Green. Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: formulazione del problema. La funzione di Green per lo spazio libero.
Campo elettromagnetico prodotto da una distribuzione di correnti impresse nello spazio libero: soluzione generale e sue approssimazioni. Dipolo corto
Linee di trasmissione.
Equazioni delle linee di trasmissione e loro soluzione. Impedenza, ammettenza e coefficienti di riflessione. Rapporto d’onda stazionaria. Studio della riflessione delle onde piane con il formalismo delle linee di trasmissione.
Guide d’onda.
Strutture a simmetria cilindrica. Linee di trasmissione associate alle onde TM, TE e TEM. Guide d’onda cilindriche metalliche. Problemi agli autovalori. Propagazione dei modi. Guide rettangolari.
Testi Adottati
G. Gerosa, P. Lampariello - Lezioni di Campi elettromagnetici - Ed. Ingegneria 2000, Roma, 2006, seconda edizione.Altri testi consigliati:
G. Barzilai - Fondamenti di Elettromagnetismo - Siderea, Roma, 1983.
G. Conciauro - Introduzione alle onde elettromagnetiche - McGraw-Hill Libri Italia, Milano, 1993.
G. C. Corazza - Campi elettromagnetici - Zanichelli, Bologna, 1994.
G. Franceschetti - Campi elettromagnetici - Editore Boringhieri, Torino, 1983.
D. S. Jones - Acoustic and Electromagnetic Waves - Clarendon Press, Oxford, 1986.
S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer - Campi e onde nell'elettronica per le telecomunicazioni - Franco Angeli Editore, Milano, 1982.
C. G. Someda - Onde elettromagnetiche - UTET, Torino, 1986.
G. Toraldo di Francia, P. Buscaglioni - Onde elettromagnetiche - Zanichelli, Bologna, 1988.
Modalità Frequenza
Non obbligatoria.Modalità Valutazione
Prova orale con due domande.