84239 - ELETTROMAGNETISMO E MAGNETOFLUIDODINAMICA M

Scheda insegnamento

  • Docente Carlo Angelo Borghi

  • Crediti formativi 6

  • SSD ING-IND/31

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di approfondire lo studio dell'elettromagnetismo, con riferimento all’elettrostatica, al regime quasi-stazionario e non stazionario, di interesse per l’ingegneria elettrica. Viene esaminato il moto delle particelle cariche e dei gas ionizzati nel campo elettromagnetico, ed in particolare i regimi della magnetofluidodinamica diffusivo, convettivo e convettivo-diffusivo. Verranno quindi presi in esame esame aspetti ingegneristici dell'interazione magnetofluidodinamica con flussi supersonici ed ipersonici, l'interazione EHD, e l'ingegneria della fusione termonucleare controllata a confinamento magnetico.

Contenuti

Il corso si propone di approfondire lo studio dell'elettromagnetismo e fornire la conoscenza di alcuni fenomeni di base e quindi si dedica allo studio del moto di particelle cariche e dei gas ionizzati nei campi elettromagnetici.

  • Approfondimenti di elettrostatica
  • Flussi magnetici concatenati ed induzione elettromagnetica
  • Calcolo delle forze ponderomotrici
  • Discontinuità dei vettori del campo elettromagnetico
  • Teorema di Poynting
  • Potenziali ritardati
  • Approssimazione quasi-stazionaria
  • Equazione della diffusione
  • Effetto pelle in regime sinusoidale
  • Equazioni generali delle onde
  • Campo elettromagnetico irradiato da dipoli elementari
  • Moto di una particella carica in un campo EM
  • Invarianza del momento magnetico legato al moto di una particella carica in campo magnetico lentamente variabile
  • Specchi magnetici
  • Gas ionizzati ed interazioni fra le loro particelle
  • Processi radiativi in un plasma
  • Caratteristiche del plasma e suo moto
  • Equilibrio termodinamico nei plasmi
  • Lunghezza di Debye e frequenza del plasma
  • Guaine nel plasma
  • Conducibilità elettrica e parametro di Hall: la legge di Ohm-Hall
  • Approssimazione MHD e regimi magnetici
  • Numero di Reynolds magnetico, interazione magnetica e parametro di Hartmann
  • La scarica nei gas
  • L'interazione Magneto-Idro-Dinamica (MHD)
  • La scarica a barriera dielettrica (scarica DBD) ed interazione Elettro-Idro-Dinamica (EHD)

 

Testi/Bibliografia

La serie completa delle diapositive proiettate durante le lezioni costruiscono gli appunti del corso disponibili al sito web del docente (http://www.die.ing.unibo.it/pers/borghi/carlo.htm). I testi consigliati per consultazione ed approfondimento, sono:

  • Julius Adams Stratton, “Electromagnetic Theory”, McGraw Hill, 1941
  • J.D. Jackson, “Classical Electrodynamics”, John Wiley and Sons, New York, 1975
  • L. Spitzer, “Physics of Fully Ionized Gases”, Interscieces, 1962
  • R.J. Rosa, “Magnetohydrodynamic Energy Conversion”, McGraw Hill, 1968
  • M. Mitchner and C.H. Kruger, “Partially Ionized Gases”, John Wiley and Sons, New York, 1973.
  • J.R. Roth, “Industrial Plasma Engineering”, Institute of Physics Publisching, Philadelphia, 1995-2000

Metodi didattici

Il corso sarà svolto con lezioni frontali tenute dal docente.

Tutto il Corso sarà svolto con la proiezione di diapositive.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è orale. Ogni martedì è possibile sostenere l'esame fissandolo per appuntamento col docente tramite e-mail (ca.borghi@unibo.it).

Strumenti a supporto della didattica

La diapositive proiettate durante le lezioni, che costruiscono gli appunti del corso, sono disponibili al sito web del docente (http://www.die.ing.unibo.it/pers/borghi/carlo.htm).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Carlo Angelo Borghi