Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2011/12 | |||||||||||||||||
01NKUNC Elettromagnetismo applicato |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica - Torino |
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Presentazione
Il corso introduce ai campi elettromagnetici quasi stazionari e variabili individuando i principali temi dell'ingegneria elettrica:
campi elettrostatici, campi magnetostatici e campi elettromagnetici.includendo i fenomeni di propagazione con una introduzione alle antenne. Si affronta anche il problema della compatibilitą e i principi di schermatura. Le linee elettriche in regime di funzionamento sinusoidale e transitorio saranno trattate. Saranno infine introdotti i principi per il calcolo numerico dei campi quasi stazionari. |
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza delle equazioni dei campi elettromagnetici e le applicazioni dell'ingegneria elettrica. Trattazione delle linee elettriche in condizioni transitorie ed a regime sinusoidale. Conoscenza di base del funzionamento delle antenne. Conoscenza di base fenomeni di interferenza elettromagnetica. Soluzione delle equazioni di campo e conoscenza di base dell'approccio numerico al calcolo dei campi quasi stazionari.
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Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Elettrotecnica, Analisi complessa.
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Programma
Introduzione ai campi scalari, vettoriali, connessi e non. Operatori del 1° e del 2° ordine. Campi quasi stazionari e loro formulazione differenziale ed integrale. Legge di Faraday per campi con e senza parti in movimento. Vettore di Poynting. Correnti parassite in materiali conduttori ferromagnetici e non. Linee elettriche. Equazioni telegrafisti caso di linee senza perdite e non distorcenti andamenti temporali di tensioni e correnti. Linee senza perdite a regime transitorio: Condizioni iniziali, condizioni al contorno. Linee a regime sinusoidale equazioni ed analisi nel caso bifilare e multifilare.Campi elettromagnetici a regime variabile: equazioni di Maxwell, introduzione di potenziali scalari e vettori, condizione di Lorentz ed equazioni delle onde non omogenee. Condizioni al contorno. Potenziali ritardati. Regime sinusoidale. Regioni prive di sorgenti. Onde piane in mezzi con e senza perdite. Polarizzazione delle onde. Antenne elementari: dipolo elettrico, magnetico e antenna lineare, campo vicino e campo lontano. Introduzione alla compatibilitą: sorgenti, percorso di accoppiamento e ricevitori. Emissioni irradiate e condotte. Immunitą e suscettivitą. Modalitą di riduzione dei disturbi con induttanze di blocco, filtri, Linee elettriche bifilari: emissioni irradiate e modelli di suscettivitą.Introduzione alla diafonia: modello a regime sinusoidale con le teoria delle linee; linee senza perdite e corte ed accoppiamento debole, modello circuitale semplificato. Effetto degli schermi. Schermature contro i campi lontani ad alta frequenza: effetti di un'onda piana su uno schermo di spessore finito. Schermatura del camp o a bassa frequenza.Introduzione al calcolo di campi quasi stazionari. Metodi analitici (separazione delle variabili) e numerici (elementi finiti uni, bi e tri dimensionali).
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Organizzazione dell'insegnamento
Soluzione di esercizi, visita a laboratorio di compatibilitą elettromagnetica, misure campi, visualizzazione di simulazioni di campi.
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Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
M. D'Amore, "Compatibilitą Elettromagnetica", edizioni scientifiche SIDEREA, Roma, 2003.
C. R. Paul, "Compatibilitą Elettromagnetica", editore HOEPLI, Milano, 1999. C.R. Paul, K. W. Whites, S.A. Nasar, "Introduction to Electromagnetic Fields", Mc Graw-Hill, 2000. D. K. Cheng, " Field and Waves Electromagnetics", Addison-Wesley publishing Company, 1996. C. A. Paul, " Introduction to Electromagnetic Compatibility" John Wiley and Sons, 2006. D. K. Cheng, " Field and Waves Electromagnetics", Addison-Wesley publishing Company, 1996. M. D'Amore, "Elementi di Elettrotecnica: Campi e Circuiti", edizioni scientifiche SIDEREA, Roma, 1995. A. Canova, G. Gruosso, M. Tartaglia, "Esercitazioni di Elettrotecnica: Linee e campi", Levrotto & Bella, Torino, 2003. |
Criteri, regole e procedure per l'esame
Prova scritta e colloquio orale.
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Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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