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Campi elettromagnetici II e fondamenti di compatibilità elettromagnetica

Corso Ingegneria Elettrica ed Elettronica LM-28
Curriculum Impianti, dispositivi e circuiti per applicazioni biomediche
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2022/2023
Crediti 9
Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/02
Anno Primo anno
Unità temporale Primo semestre
Ore aula 72
Attività formativa Attività formative affini ed integrative

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.

Modalità di accertamento e valutazione

L’esame consiste in una prova orale, che è volta ad accertare il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti del corso e a valutare l'autonomia di giudizio e la capacità di apprendimento unita alle abilità comunicative.

30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
<18 Insufficiente: lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
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
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

Ulteriori informazioni

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