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Anno Accademico 2007/08
02GHQGA
Propagazione e compatibilità elettromagnetica
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Tartaglia Michele ORARIO RICEVIMENTO     40 16 0 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/31 5 B - Caratterizzanti Ingegneria elettrica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso intende fornire agli allievi i fondamentali della propagazione e della compatibilità elettromagnetica. Dopo una panoramica sulle linee elettriche nei vari regimi si studiano le onde e i campi elettromagnetici, nonché le antenne. Si affronta anche il problema della compatibilità e i principi di schermatura dei campi.
Competenze attese
Conoscenza e 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
Prerequisiti
Elettrotecnica I, II
Programma
Introduzione al corso. Linee elettriche bifilari.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, carico resistivo, fattore di riflessione.
Linee senza perdite a regime transitorio: diagramma a lattice, soluzione asintotica, cascata di linee; casi di modifica del circuito.
Linee senza perdite a regime transitorio: linea chiusa su carico reattivo (induttivo e capacitivo), interconnessione tra due linee in cascata.
Linee a regime sinusoidale: linee di lunghezza illimitata; linee di lunghezza finita guadagno in tensione, guadagno in corrente impedenza di ingresso.
Linee a regime sinusoidale: doppio bipolo equivalente a T ed a P
Linee a regime sinusoidale: potenze in ingresso ed in uscita; diagrammi circolari a tensioni imposte e perdite sulla linea.
Linee a regime sinusoidale: approccio con le onde dirette e riflesse; rapporto di riflessione e carta di Smith.
Linee a regime sinusoidale: andamento sinusoidale lungo la linea di tensioni e correnti. Linee a quarto d'onda e a mezz'onda.
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 uniformi, mezzi senza perdite.
Onde piane in mezzi con perdite, densità di potenza elettrica. Polarizzazione delle onde piane lineare, circolare ed ellittica.
Antenne elementari: dipolo elettrico, campo, campo vicino e campo lontano.
Antenne elementari: dipolo magnetico campo, campo vicino e campo lontano.
Antenne elementari: antenna lineare a quarto d'onda campo lontano; emissione di una linea adattata.
Modello semplificato del sistema trasmettitore ricevitore con doppio bipolo. Intensità di radiazione, guadagno direttivo, fattore di antenna
Introduzione alla compatibilità: sorgenti, percorso di accoppiamento e ricevitori.
Emissioni irradiate e condotte. Definizione delle grandezze relative in decibel. Emissioni condotte e suscettività. Modalità di rilievo dei disturbi con rete LISN. Modalità di riduzione dei disturbi con induttanze di blocco, filtri,
Linee elettriche bifilari: emissioni irradiate. Correnti di modo comune e di modo differenziale. Campo irradiato lontano
Linee elettriche bifilari: modelli di suscettività semplificati; il caso del cavo coassiale.
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 sulla limitazione della diafonia (accoppiamento capacitivo ed induttivo).
Schermature contro i campi lontani ad alta frequenza: effetti di un'onda piana su uno schermo di spessore finito.
Schermatura ad alta frequenza di un campo vicino: metodi approssimati.
Schermatura del camp o a bassa frequenza: campo elettrostatico
Schermatura campo magnetostatico principio ed esempio a geometria sferica. Cenni alla schermatura mediante effetti delle correnti parassite.
Programma: informazioni integrative
Esercitazione nel laboratorio di informatica per esemplificazione di calcolo numerico di casi pratici con programmi commerciali.

Durante il corso, il docente o l'esercitatore riceveranno gli studenti a partire da un'ora prima delle lezioni o dopo la lezione per ½ ora. Si riceve su appuntamento dopo lo svolgimento del corso.
Laboratori e/o esercitazioni
Esempi di applicazione dei metodi di analisi delle linee elettriche in condizioni transitorie ed a regime sinusoidale.
Esempi di calcolo sulle onde piane in mezzi ideali e non.
Valutazione di suscettività condotta e sua limitazione.
Valutazione di suscettività irradiata e sua schermatura.
Normativa e schermatura dei campi ambientali in bassa frequenza.
Esercitazione pratica press oil laboratorio di compatibilità elettromagnetica della sede di Alessandria.
Bibliografia
M. D'Amore, 'Compatibilità Elettromagnetica', edizioni scientifiche SIDEREA, Roma, 2003.
C. R. Paul, ''Compatibilità 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.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
Prova scritta e prova orale. La prova orale potrà essere sostenuta se quella scritta raggiunge una soglia minima(>13/30).
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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