- Docente: Ugo Reggiani
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/31
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria dell'energia elettrica (cod. 8611)
Conoscenze e abilità da conseguire
Il corso si propone di fornire la conoscenza dei fenomeni alla base della propagazione delle onde elettromagnetiche sia in mezzi illimitati sia guidata e dei fenomeni alla base delle interferenze elettromagnetiche (EMI). Sono ricavati i modelli matematici per lanalisi di problemi di interferenza elettromagnetica e fornite le competenze per la loro soluzione, con particolare riferimento ai metodi ed alle tecniche della schermatura elettromagnetica.
Contenuti
Elettrodinamica non stazionaria
Equazioni delle onde non omogenee. Potenziali ritardati.
Elettrodinamica quasi-stazionaria
Approssimazione quasi-stazionaria. Passaggio dai campi ai circuiti. Legge di Ohm in forma integrale generalizzata. Fenomeno della diffusione. Effetto pelle in un conduttore cilindrico in regime sinusoidale.
Onde in un mezzo illimitato
Equazioni generali delle onde nel dominio del tempo per mezzi privi di sorgenti. Onde piane uniformi (onde TEM) in un mezzo privo di perdite. Onde piane uniformi in mezzi con perdite: caso generale. Rivisitazione della definizione di conduttore e di isolante. Onde piane uniformi in un conduttore e in dielettrico con perdite. Materiali dispersivi. Dimensioni elettriche. Studio di una struttura elettricamente piccola mediante l'equazione della diffusione in termini del potenziale vettore magnetico ed applicazione a schermi multistrato. Analogia tra linee di trasmissione e onde piane uniformi. Onde piane uniformi incidenti perpendicolarmente su un'interfaccia piana. Schermatura nei confronti di onde piane uniformi. Efficienza di schermatura. Metodi e tecniche per il calcolo e la misura dell'efficienza di schermatura.
Guide d'onda rettangolare
Soluzione delle equazioni delle onde in una guida d'onda rettangolare riempita con materiale privo di sorgenti e di perdite. Modi TM (magnetico trasversale). Modi TE (elettrico trasversale). Propagazione di onde in una guida.
Antenne a dipoli elementari
Campo elettromagnetico irradiato da dipoli elementari. Dipolo elettrico (dipolo hertziano). Dipolo magnetico (spira elementare). Approssimazioni di campo vicino e campo lontano. Impedenza del campo vicino. Campi ad alta e bassa impedenza. Potenza media irradiata dai dipoli elementari. Resistenza di radiazione.
Metodo delle immagini elettriche
Teoria. Applicazione al calcolo della capacità di servizio per unità di lunghezza di una linea bifilare in presenza della terra.
Testi/Bibliografia
- F. Barozzi, F. Gasparini, Fondamenti di elettrotecnica: elettromagnetismo. UTET, Torino, 1989.
- S. M. Wentworth, Fundamentals of Electromagnetics with Engineering Applications. Wiley International Edition, 2005.
- M. N. O. Sadiku, Elements of Electromagnetics, 4th ed. Oxford University Press, New York - Oxford, 2007.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula. La teoria è integrata con esercitazioni aventi come oggetto applicazioni delle nozioni fornite dal corso.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova di esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- conoscenza dei concetti fisici e degli strumenti di analisi forniti nelle lezioni frontali,
- capacità di impiegare tali strumenti per analizzare fenomeni di propagazione elettromagnetica, interferenze elettromagnetiche (EMI) e metodi e tecniche di schermatura elettromagnetica,
- capacità di impiegare i risultati ottenuti per interpretare i fenomeni di interferenza elettromagnetica oggetto di studio e di individuare i provvedimenti per attenuarli.
La prova è orale e di solito consiste in tre domande su tre diversi argomenti del programma (teoria e esercitazioni).
Strumenti a supporto della didattica
Consulta il materiale didattico di questo insegnamento
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Ugo Reggiani