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CAMPI ELETTROMAGNETICI (2° A - II SEM)

Francesco D'AGOSTINO CAMPI ELETTROMAGNETICI (2° A - II SEM)

0612400011
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA ELETTRONICA
2021/2022

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
12120LEZIONE
FRANCESCO D'AGOSTINO T Curriculum
Obiettivi
IL CORSO FORNISCE GLI STRUMENTI METODOLOGICI DI BASE PER LO STUDIO DEI FENOMENI PROPAGATIVI, GUIDATI E NELLO SPAZIO LIBERO, DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE, NEL SUO BAGAGLIO CULTURALE, POSSIEDE:
LE CONOSCENZE METODOLOGICHE NECESSARIE PER AFFRONTARE E RISOLVERE PROBLEMI DI ELETTROMAGNETISMO APPLICATO, CON COMPRENSIONE DEI FENOMENI FISICI AD ESSI COLLEGATI;
LE CAPACITÀ DI RISOLVERE SEMPLICI RETI A MICROONDE;
LE CAPACITÀ DI VALUTARE L’INFLUENZA DEI PARAMETRI OPERATIVI (QUALI AD ESEMPIO FREQUENZA, POTENZA, PERDITE, ETC.) NEI FENOMENI PROPAGATIVI DELLE ONDE;
LE CAPACITÀ DI POTER PREDISPORRE UN SEMPLICE COLLEGAMENTO RADIO O UNA COPERTURA RADIOMOBILE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE È IN GRADO DI:
RISOLVERE UNA SEMPLICE RETE A MICROONDE E DI PROGETTARE L’ADATTAMENTO DELLA STESSA ALL’ANTENNA;
ANALIZZARE, ANCHE CON L’AUSILIO DI SOFTWARE DEDICATO, LA PROPAGAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE IN UNA STRUTTURA GUIDANTE IN FUNZIONE DELLA SUA GEOMETRIA E DELLE SUE DIMENSIONI TRASVERSE;
SCEGLIERE, IN BASE ALLE SPECIFICHE, LE ANTENNE PER PROGETTARE UN COLLEGAMENTO RADIO O UNA COPERTURA RADIOMOBILE.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
LO STUDENTE È IN GRADO DI:
DISCRIMINARE I MECCANISMI PROPAGATIVI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO E I PARAMETRI CHE DESCRIVONO LE CARATTERISTICHE RADIATIVE DI UN’ANTENNA IN TRASMISSIONE E RICEZIONE;
ANALIZZARE UN CIRCUITO A MICROONDE.

ABILITÀ COMUNICATIVE
SAPER DESCRIVERE, IN MODO CHIARO E CONCISO, LE TEMATICHE LEGATE AGLI ASPETTI PROPAGATIVI E RADIATIVI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO FACENDO RICORSO AD UNA TERMINOLOGIA TECNICO-SCIENTIFICA ADEGUATA E AGLI STRUMENTI DELLA RAPPRESENTAZIONE MATEMATICA DEI FENOMENI ESPOSTI.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
ESSERE IN GRADO DI:
APPROFONDIRE AUTONOMAMENTE GLI ARGOMENTI TRATTATI NEL CORSO, RICORRENDO ANCHE A SUPPORTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI;
APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE ANCHE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI TRATTATI NELL’AMBITO DEL CORSO.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE INERENTI ALLA MATEMATICA E ALLA FISICA, CHE SI ACQUISISCONO GENERALMENTE NEI CORSI DI MATEMATICA E FISICA DI BASE.
Contenuti
TEORIA DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI: EQUAZIONI DI MAXWELL. RELAZIONI COSTITUTIVE. CONDIZIONI AL CONTORNO. TEOREMA DI POYNTING (15 ORE DI LEZIONE - 0 ESERCITAZIONE - 0 LABORATORIO)
PROPAGAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE: LA PROPAGAZIONE PER ONDE PIANE. RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DI ONDE PIANE ALLA SUPERFICIE DI SEPARAZIONE TRA DUE MEZZI DI CARATTERISTICHE DIVERSE (20 ORE DI LEZIONE - 5 ESERCITAZIONE - 0 LABORATORIO)
TEORIA CIRCUITALE DELLE LINEE DI TRASMISSIONE: TENSIONE E CORRENTE LUNGO UNA LINEA DI TRASMISSIONE. LINEE IN CASCATA. TECNICHE DI ADATTAMENTO (20 ORE DI LEZIONE - 5 ESERCITAZIONE - 0 LABORATORIO)
PROPAGAZIONE GUIDATA: MODI TEM. CAVO COASSIALE. MOTI TE E TM. DIAGRAMMA DI BRILLOUIN. GUIDA D’ONDA RETTANGOLARE. (20 ORE DI LEZIONE - 10 ESERCITAZIONE - 0 LABORATORIO)
PROPAGAZIONE IN SPAZIO LIBERO - ANTENNE: CAMPO IRRADIATO DA UN DIPOLO ELETTRICO ELEMENTARE. SPIRA ELEMENTARE DI CORRENTE. EQUAZIONE INTEGRALE DI HALLEN. CARATTERIZZAZIONE DI ANTENNE IN TRASMISSIONE E RICEZIONE. TEOREMA DI RECIPROCITÀ. FORMULA DEL COLLEGAMENTO RADIO. (20 ORE DI LEZIONE - 5 ESERCITAZIONE - 0 LABORATORIO).
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE SUPPORTATE DA ESERCITAZIONI IN AULA. DURANTE IL CORSO, OGNI STUDENTE AVRÀ A DISPOSIZIONE IL SOFTWARE ANSYS HFSS PER LA VERIFICA NUMERICA DEGLI ARGOMENTI TEORICI STUDIATI E L’ACQUISIZIONE DELLE COMPETENZE CAD NEL PROCESSO DI PROGETTAZIONE. DURANTE LE LEZIONI GLI ARGOMENTI TRATTATI VENGONO PRESENTATI CON COMPLESSITÀ VIA VIA CRESCENTE. NELLE ESERCITAZIONI SI PROPONE ALLO STUDENTE LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI ATTINENTI AGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE LEZIONI TEORICHE. IL METODO DI RISOLUZIONE CONSISTE NELLA COMPRENSIONE DEL PROBLEMA, NELLA PIANIFICAZIONE DELLA SOLUZIONE, E INFINE NELLA RISOLUZIONE VERA E PROPRIA. DURANTE QUEST’ULTIMA FASE SI PROMUOVE L’ABITUDINE A VALUTARE LA RAGIONEVOLEZZA DELLA RISPOSTA E A VERIFICARNE LA COERENZA.
Verifica dell'apprendimento
IL GRADO DI APPRENDIMENTO, DA PARTE DELLO STUDENTE, DEI PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA PROPAGAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO, È VALUTATO MEDIANTE UNA PROVA DI ESAME CHE CONSISTE IN UN COLLOQUIO ORALE DELLA DURATA INDICATIVA MEDIA DI 45 MINUTI. IL VOTO, ESPRESSO IN TRENTESIMI (IL LIVELLO MINIMO DI SUPERAMENTO CORRISPONDE A "18" ED IL MASSIMO A "30 E LODE"), DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO. DURANTE IL CORSO È POSSIBILE SVOLGERE DUE PROVE PARZIALI ESONERATIVE, RISPETTIVAMENTE DOPO METÀ DELLE LEZIONI E A FINE CORSO. CIASCUNA PROVA, VALUTATA IN TRENTESIMI, PESERÀ IL 50% SUL VOTO FINALE E IL PUNTEGGIO FINALE SARÀ DATO DALLA MEDIA PONDERATA DELLE DUE PROVE.
IN PARTICOLARE LA PROVA D’ESAME È FINALIZZATA A:
VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA;
VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI AFFRONTATI;
VERIFICARE L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO NEL PROPORRE L’APPROCCIO PIÙ OPPORTUNO PER ARGOMENTARE QUANTO RICHIESTO.
PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME (VOTO MINIMO 18) È NECESSARIO IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SUFFICIENZA SIA NELLA VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA CHE NELLA SOLUZIONE DI UN EVENTUALE PROBLEMA ELETTROMAGNETICO (NELLO SPAZIO LIBERO O IN UNA STRUTTURA GUIDATA) PROPOSTO.
IL LIVELLO MASSIMO (30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI VARI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA ED È CAPACE DI RISOLVERE IN MODO ELEGANTE UN PROBLEMA ELETTROMAGNETICO NELLO SPAZIO LIBERO O IN UNA STRUTTURA GUIDATA, DI ANALIZZARE UNA RETE A MICROONDE, O DI IMPOSTARE UN PROGETTO PER UN COLLEGAMENTO RADIO.
INOLTRE, AI FINI DELLA LODE, SI TERRÀ CONTO:
DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE, IN TERMINI DI UTILIZZO DI LINGUAGGIO SCIENTIFICO APPROPRIATO;
DELLA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRASVERSALE TRA I DIVERSI ARGOMENTI DEL CORSO E, OVE POSSIBILE, CON ALTRE DISCIPLINE;
DELL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
Testi
C. GENNARELLI, DISPENSE DEL CORSO DI CAMPI ELETTROMAGNETICI.
G. GEROSA, P. LAMPARIELLO, LEZIONI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI, ED. INGEGNERIA 2000
F.T. ULABY, FONDAMENTI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI, MCGRAWHILL, 2006.
G. FRANCESCHETTI, ELECTROMAGNETICS, PLENUM PRESS, NEW YORK, 1997.
Altre Informazioni
SEDE E ORARIO:
IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE. SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO (HTTPS://WWW.DIIN.UNISA.IT/) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]