Appunti Campi elettromagnetici

Revisionato il 19/07/2026

di lorenzo.falorni2000

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Appunti completi del corso di Campi elettromagnetici tenuto nella laurea triennale in ingegneria elettronica, curriculum automazione. In ogni caso gli argomenti trattati negli appunti vengono …

Esame Campi elettromagnetici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Pelosi Giuseppe

Università Università degli Studi di Firenze

A.A. 2022-2023

72 pagine

Appunti esame

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Estratto del documento

Articolazione del corso

Si riporta nuovamente l'articolazione del corso di campi elettromagnetici:

Equazioni di Maxwell
Propagazione guidata delle onde elettromagnetiche
Teoria della radiazione

A cui si precede con delle conoscenze matematiche propedeutiche al corso.

Parte I - Equazioni di Maxwell

Riassumendo, la Parte I è strutturata con il seguente indice:

Conoscenze matematiche propedeutiche e richiami
Le equazioni di Maxwell nel dominio del tempo
Le equazioni di Maxwell nel dominio dei fasori
Relazioni costitutive (o relazioni materiali)
Onde piane nel dominio del tempo
Onde piane nel dominio dei fasori, velocità di fase e di gruppo
Esercizi e complementi relativi alle lezioni 1 – 6
Condizione dei campi elettromagnetici all'interfaccia tra mezzi
Trasmissione e riflessione di un'onda piana: incidenza normale su un mezzo stratificato
Coefficienti di riflessione e trasmissione di Fresnel per le onde piane
Energia associata ad un campo elettromagnetico
Approfondimenti tematici: i collegamenti ionosferici

Parte II - Propagazione guidata delle onde elettromagnetiche

In dettaglio, l'articolazione della Parte II è la seguente:

Guide e linee di trasmissione: dai campi elettromagnetici ai circuiti
Teoria circuitale delle linee di trasmissione: le equazioni dei telegrafisti
Linea terminata su carichi generici
Aiuti grafici per le linee di trasmissione: la carta di Smith
Il problema dell'adattamento
Analogia tra problemi di onda piana e linee di trasmissione

Parte III - Teoria della radiazione

In dettaglio, l'articolazione della Parte III è la seguente:

Teoria dei potenziali elettromagnetici
Dipolo elettrico corto (DEC) o dipolo hertziano: dal potenziale ai campi elettromagnetici
Radiatori elementari: dipolo elettrico corto (DEC) o dipolo hertziano, dipolo magnetico corto (DMC) o dipolo hertziano magnetico, antenna a spira (a o telaio o a loop), sorgente di Huygens, dipolo marconiano o antenna a mezz'onda e dipolo marconiano corto
Caratterizzazione dei sistemi radianti in trasmissione (Tx)
Il dipolo elettrico corto (DEC) o dipolo hertziano in presenza del terreno (caso perfettamente conduttore): il principio delle immagini
Il teorema di reciprocità
Parametri caratterizzanti le antenne in ricezione (Rx)
Alcune "strategie" per migliorare e/o controllare le prestazioni delle antenne
Esercizi e complementi relativi alle lezioni 19 – 25
Array di antenne
L'evoluzione della telefonia mobile

Campi elettromagnetici

Equazioni di Maxwell

Sono 8 equazioni (2 scalari e 2 vettorici) non indipendenti e accoppiate. Si hanno 12 incognite (4 vettori da 3 incognite): e, h, d, b. La connessione tra i fenomeni elettromagnetici e meccanici è data dalla forza di Lorentz:

f = q [e (R_i; t) + V (R_i; t) x b (R_i; t)]

Grandezze coinvolte

e (R_i; t) campo elettrico ^[V/m]
h (R_i; t) campo magnetico ^[A/m]
d (R_i; t) induzione elettrica ^[C/m²]
b (R_i; t) induzione magnetica ^{[T] = [Wb/m²]}
d (R_i; t) = E_o e (R_i; t)
b (R_i; t) = µ_o h (R_i; t)
ρ (R_i; t) densità di carico ^[C/m³]
J (R_i; t) densità di corrente ^[A/m²]

Si scompone in:

J_P: correnti di convezione; associate al moto di cariche libere
J_C: correnti di conduzione; associate al moto degli elettroni in un conduttore. J_C = σ e σ = conducibilità elettrica
J_i: correnti impresse; hanno il ruolo di sorgenti

Forma differenziale DT

∇ × e(⃗ ;t) = -∂b(⃗ ;t)/∂t
∇ × ℎ(⃗ ;t) = (⃗ ;t) + ∂d(⃗ ;t)/∂t
∇⋅ (⃗ ;t) = (⃗ ;t)
∇⋅(⃗ ;t) = 0

Sintetizzate

∇ × e(⃗ ;t) = _m(⃗ ;t) - ∂b(⃗ ;t)/∂t
∇ × ℎ(⃗ ;t) = (⃗ ;t) + ∂d(⃗ ;t)/∂t
∇⋅ (⃗ ;t) = (⃗ )
∇⋅(⃗ ;t) = _m(⃗ )

Forma differenziale → Forma integrale

Si applica alle pr...

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