L'insegnamento si propone di fornire gli elementi di base della compatibilita’ elettromagnetica (EMC) per un'efficace integrazione di sistemi elettrici/elettronici che vengono impiegati in diversi settori dell’ingegneria. In particolare saranno analizzate le applicazioni nei settori dell’ingegneria aeronautica e spaziale, dell'autoveicolo e biomedica. Le conoscenze acquisite in questo insegnamento consentiranno di gestire la compatibilità elettromagnetica del singolo sistema ma soprattutto dell’integrazione di piu’ sistemi nel rispetto degli standard e delle regolamentazioni legali, obbligatorie nello Spazio Economico Europeo e in varie altre parti del mondo. Strumenti di base della matematica e fisica dell’elettromagnetismo, uniti a un approccio sperimentale intuitivo, permettono di spiegare il comportamento ricco e talvolta inatteso di sistemi e della loro integrazione. I temi presentati saranno illustrati attraverso esempi applicativi. Inoltre, semplici dimostrazioni sperimentali con dimostratori permetteranno una piena comprensione dei fenomeni fisici coinvolti nella compatibilita’ elettromagnetica. Tra gli esempi pratici si ricordano: la schermatura tra sistemi, la messa a terra di sistemi complessi, le interferenze con i campi intensi artificiali (sistemi di localizzazione) o naturali (esposizioni a fulmini), la coesistenza di molti sistemi radio in varie bande (telefonini, Wifi, navigazione), l’interazione con sistemi di natura non elettromagnetica, sicurezza del volo, compatibilità elettromagnetica negli apparati bio-medicali, gli effetti biologici dei campi elettromagnetici... L’obiettivo è di dare una sensibilità elettromagnetica all’ingegnere sistemista nei campi dell’ingegneria aerospaziale, dell'autoveicolo e biomedica.

Conoscenza dei modelli elementari per l’analisi di fenomeni di compatibilità elettromagnetica Conoscenza delle principali problematiche inerenti la compatibilita’ elettromagnetica. Capacita’ di analisi qualitativa e quantitativa delle problematiche dovute all’integrazione di sistemi. Capacita’ di risolvere le problematiche di compatibilita’ elettromagnetica per il corretto funzionamento dei moderni apparati.

Corsi di base di matematica e fisica dell’elettromagnetismo, elettrotecnica.

PARTE I – FENOMENI FISICI (~2 cr) * Introduzione alla compatibilita’ elettromagnetica: dalle equazioni di Kirchhoff alle equazioni di Maxwell. Esempi di fenomeni non modellabili con le equazioni di Kirchhoff. Modelli circuitali per la compatibilita’ elettromagnetica e introduzione alle linee di trasmissione. Non-idealità dei componenti ed effetti parassiti (conduttori, piste stampate, resistori, condensatori, induttori, ferriti, ecc), segnali a banda larga PARTE II – INTRODUZIONE ALLA COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA (~1 cr) * Trittico della compatibilita’ elettromagnetica (sorgente, percorso di accoppiamento e vittima), problemi di emissione condotte/radiate intenzionali/non-intenzionali, problemi di immunita’, meccanismi di accoppiamento (modo differenziale e modo comune). Strumentazione e configurazioni di misura per la verifica della compatibilità elettromagnetica. PARTE III – PROBLEMI DI COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA E LORO RISOLUZIONE(~2 cr) Cavi, connettori, strutture, sistemi e loro integrazione, interferenza, diafonia, schermatura, messa a terra, scariche elettrostatiche, fenomeni di non linearita’. Tecniche di risoluzione di problemi di EMC, filtri e loro corretto inserimento PARTE IV – APPLICAZIONI (~1 cr) Dimostrazioni pratiche sperimentali di problematiche di EMC: interferenze, messa a terra non perfetta, schermatura campi elettromagnetici, misure di EMC. Simulatori per analisi di compatibilita’ elettromagnetica. Esempi di applicazione nei campi dell’ingegneria aerospaziale, dell'autoveicolo e biomedica.

Lezioni tradizionali ed esercitazioni in aula, con lo svolgimento di esercizi semplici per la comprensione dei fenomeni fisici. Uso di simulatori per analisi di compatibilita’ elettromagnetica. Dimostrazioni sperimentali di fenomeni di compatibilita’ elettromagnetica per la piena comprensione dei fenomeni fisici. PARTE I – FENOMENI FISICI (~2 cr) PARTE II – INTRODUZIONE ALLA COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA (~1 cr) PARTE III – PROBLEMI DI COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA E LORO RISOLUZIONE(~2 cr) PARTE IV – APPLICAZIONI (~1 cr)

Materiale didattico fornito dal docente (articoli didattici, presentazioni, lucidi,…). Libri di riferimento: Clayton R. Paul, “Introduction to Electromagnetic Compatibility”, Wiley Series in Microwave and Optical Engineering, 2006 Consultazione: H.Ott, “Electromagnetic compatibility engineering,” Wiley, 2009

Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Elaborato scritto individuale; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo; Elaborato progettuale individuale;

L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite una prova su piattaforma di Ateneo EXAM, sostituibile eventualmente con elaborati durante il corso delle lezioni o integrabile con un lavoro di progetto/studio e prova orale. La prova EXAM, della durata di un’ora, include quesiti a risposta multipla e/o aperta ed esercizi. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. Punteggio massimo 30/30 e lode. Durante la prova EXAM e' possibile consultare materiale didattico (libri, appunti, esercizi svolti). Le prove integrative possono aumentare/diminuire a seconda della valutazione di 3/30 il voto ottenuto nella prova EXAM. La prova orale e' costituita da tre domande: teoria, esercizi, applicazioni. Il lavoro integrativo di progetto/studio e’ focalizzato su una delle applicazioni presentate durante le lezioni in aula nella parte finale dell’insegnamento.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato scritto individuale; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo; Elaborato progettuale individuale;

L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite una prova scritta o una prova su piattaforma di Ateneo EXAM, sostituibile eventualmente con elaborati durante il corso delle lezioni o integrabile con un lavoro di progetto/studio e prova orale. La prova scritta e la prova EXAM, della durata di un’ora, include quesiti a risposta multipla e/o aperta ed esercizi. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. Punteggio massimo 30/30 e lode. Durante la prova scritta o la prova EXAM e' possibile consultare materiale didattico (libri, appunti, esercizi svolti). Le prove integrative possono aumentare/diminuire a seconda della valutazione di 3/30 il voto ottenuto nella prova scritta o prova EXAM. La prova orale e' costituita da tre domande: teoria, esercizi, applicazioni. Il lavoro integrativo di progetto/studio e’ focalizzato su una delle applicazioni presentate durante le lezioni in aula nella parte finale dell’insegnamento.