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Campi elettromagnetici II e fondamenti di compatibilità elettromagnetica

Corso Ingegneria Elettrica ed Elettronica LM-29
Curriculum Impianti, dispositivi e circuiti per applicazioni biomediche
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2021/2022
Crediti 9
Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/02
Anno Primo anno
Unità temporale Primo semestre
Ore aula 72
Attività formativa Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente ANDREA FRANCESCO MORABITO
Obiettivi L’obiettivo formativo del corso di “Campi elettromagnetici II e fondamenti di compatibilità elettromagnetica” è trasferire agli studenti due fondamentali contributi:
(1) l'assimilazione dei più importanti teoremi dell’elettromagnetismo applicato (corredata dalla acquisizione di tecniche matematiche cruciali per l’analisi rigorosa di dispositivi elettromagnetici notevoli) e del funzionamento di sistemi trasmissivi ad elevate prestazioni tra cui fibre ottiche, array di antenne, e riflettori;
(2) l’analisi e l’ottimizzazione degli effetti indesiderati prodotti dalla generazione, trasmissione e ricezione non intenzionali di energia elettromagnetica, con l'obiettivo di garantire il corretto funzionamento nel medesimo ambiente di diversi altri apparati elettrici/elettronici che coinvolgono a loro volta fenomeni elettromagnetici durante il loro funzionamento.

Conoscenza e comprensione:
Al superamento dell’esame lo studente conosce il funzionamento dei più importanti dispositivi per la propagazione ondosa sia guidata che in spazio libero, e ha compreso gli eventuali effetti indesiderati da loro prodotti nei confronti di altre apparecchiature elettriche ed elettromagnetiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Al superamento dell’esame lo studente è in grado di applicare le conoscenze teoriche acquisite sia per la risoluzione delle Equazioni di Maxwell nell’ambito di problemi di radiazione elettromagnetica che per la ottimizzazione della trasmissione e della ricezione di segnali a grande distanza.

Autonomia di giudizio:
Al superamento dell’esame lo studente è in grado di esaminare criticamente i risultati ottenuti nella risoluzione di problemi di progettazione di antenne e di radiazione in scenari applicativi di varia natura.

Capacità di apprendimento:
A seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di approfondire in autonomia le conoscenze acquisite e di applicarle autonomamente allo studio dei nuovi argomenti da affrontare nella prosecuzione del proprio percorso di studio e in ambito lavorativo.
Programma Relazioni costitutive della materia: mezzi lineari, non lineari, continui, bianisotropi, anisotropi; concetti di isotropia, omogeneità nel tempo e nello spazio e dispersività nel tempo e nello spazio; plasmi.
Teoremi fondamentali dell’Elettromagnetismo: Teorema di Poynting; Teorema di unicità nel dominio del tempo e della frequenza: problema interno e esterno; Metodo delle immagini; Teorema di dualità; Teorema di equivalenza; Teorema di reciprocità.
Strutture periodiche monodimensionali e bidimensionali.
Antenne filari, antenne a spira, e parametri fondamentali di un'antenna in trasmissione e ricezione.
Antenne ad apertura: Valutazione asintotica degli integrali; Espansione in onde piane; Campo radiato a grande distanza da aperture uniformi rettangolare e circolare, array di antenne, antenne a riflettore, antenne a fessura.
Guide dielettriche: Richiami sulle condizioni di risonanza e sulla propagazione in mezzi stratificati; dispersione intermodale, intramodale e cromatica; fibre ottiche.
Fondamenti di compatibilità Elettromagnetica.
Testi docente G. Franceschetti, ‘Campi Elettromagnetici,’ ed. Bollati Boringhieri;
G. Franceschetti, ‘Electromagnetics: Theory, Techniques and Engineering Paradigms,’ ed. Plenum Press;
C. A. Balanis, ‘Advanced Engineering Electromagnetics,’ ed. Wiley & Sons.

Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

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