D. K. Cheng, Fundamentals of Engineering Electromagnetics, Addison-Wesley Pub. Co. (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, guide, linee di trasmissione, antenne)
G. Franceschetti, Lezioni di campi elettromagnetici e circuiti, L. & D. Pironti, Napoli. (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, linee di trasmissione)
S.J. Orfanidis, Electromagnetic Waves and Antennas, http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/ (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, linee di trasmissione)
G. Conciauro, Introduzione alle onde elettromagnetiche, McGraw-Hill (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, linee di trasmissione)
G. Franceschetti, Campi elettromagnetici, Boringhieri (leggi e teoremi fondamentali)
S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer, Campi e onde nell’elettronica per le comunicazioni, Franco Angeli Ed. (leggi e concetti di base)
Obiettivi Formativi
Fornire le nozioni di base sulla propagazione di un’onda elettromagnetica nello spazio libero e in una linea di trasmissione.
Prerequisiti
Calcolo differenziale ed integrale. Numeri complessi. Teoria dei circuiti
Metodi Didattici
Lezione ex catedra
Altre Informazioni
http://srtm.det.unifi.it/lab/
Modalità di verifica apprendimento
L'esame consiste nel superamento di una prova scritta, di ammissione alla prova orale, e di una prova orale. Ogni prova si intende superata se viene riportato un voto maggiore o uguale a 18/30.
l superamento della prova scritta consente di sostenere la prova orale nello stesso appello della prova scritta o in altro appello dello stesso anno accademico. Il candidato può partecipare a più prove scritte, la consegna dell'elaborato scritto annulla la valutazione della prova scritta precedente. Qualora alla prova orale lo studente risulti riprovato o non sufficiente dovrà ripetere anche la prova scritta.
Prova scritta consisterà nella soluzione di tre esercizi che verteranno sulla propagazione delle onde piane e sulla teoria delle linee di trasmissione. La durata della prova scritta è fissata in due ore.
Programma del corso
Richiami di analisi vettoriale
Vettori e prodotti vettoriali in campo reale e complesso. Sistemi di coordinate ortogonali: coordinate cartesiane, cilindriche e sferiche. Analisi diadica. Operatori gradiente, divergenza, rotore, laplaciano. Teoremi di Stokes, di Gauss, di Helmholtz percampi vettoriali. Richiami sulla trasformata di Fourier. Funzione di Dirac. Fasori generalizzati.
Campi elettromagnetici dinamici
Equazioni di Maxwell in forma differenziale ed integrale. Relazioni costitutive. Teorema di unicità. Condizioni al contorno tra mezzi. Onde piane nel dominio del tempo e della frequenza. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche. Propagazione di un'onda piana in mezzi non omogenei e in mezzi con conducibilità finita. Conduttori elettrici e magnetici perfetti. Plasma freddo e privo di collisioni. Fenomeno della dispersione. Collegamento ionosferico. Velocità di gruppo. Diagramma di Brillouin.
Energia associata ad un campo elettromagnetico
Teorema di Poynting nel dominio del tempo e della frequenza ed applicazioni. Condizione di radiazione all'infinito.
Linee di trasmissione
Equazioni costitutive e parametri caratteristici delle linee. Propagazione in una linea di trasmissione. Linee con piccole perdite. Carta di Smith. Problema dell’adattamento di una linea. Matrice di diffusione.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile