Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Bressan Marco

Riassunto teorico frutto di una rielaborazione personale degli argomenti trattati nel corso di Campi elettromagnetici e circuiti II, in particolare: 1. Leggi e concetti fondamentali Forza agente su una carica puntiforme in moto; descrizione del campo elettromagnetico macroscopico; equazioni di Maxwell; condizioni sulle superfici di discontinuità del mezzo; equazioni costitutive con particolare riferimento ai mezzi lineari, stazionari e isotropi. Conservazione della carica e dell’energia. Onde piane uniformi nel vuoto. 2. Regime sinusoidale Rappresentazione dei campi monocromatici mediante fasori. Funzioni d’onda in regime sinusoidale. Polarizzazione dei campi monocromatici. Equazioni fondamentali per il regime sinusoidale. Spettri elettrici e magnetici dei materiali. Valori medi delle grandezze energetiche e bilancio delle potenze medie. Equazione di Helmoltz omogenea. Campi simmetrici rispetto ad un piano. 3. Onde piane Onde piane e onde piane uniformi. Propagazione nel vuoto, nei dielettrici a bassa perdita, attenuazione, propagazione nel plasma freddo, nei buoni conduttori. Effetto pelle; caso limite del conduttore perfetto. Onde piane e approssimazione dell’Ottica Geometrica. 4. Riflessione e rifrazione delle onde piane uniformi Legge della riflessione, legge di Snell, formule di Fresnel, riflessione totale, angolo di Brewster. Riflessione su interfacce con mezzi conduttrori. Riflessione e trasmissione con incidenza normale nel caso di un’ interfaccia fra mezzi generici. Riflessione dalla superficie di un conduttore perfetto e onde stazionarie. Strati in mezz’onda e in quarto d’onda. Riflessione e trasmissione nell’Ottica Geometrica. Percorsi multipli. Lenti e riflettori parabolici. 5. Propagazione guidata Potenziali di Hertz-Debye, teoria delle guide d’onda, propagazione modale, guide rettangolari e circolari, teoria delle linee di trasmissione, cavo coassiale. Propagazione di segnali a banda limitata: velocità di gruppo. 6. Radiazione Potenziali di Lorentz e loro rappresentazione integrale nel caso di una sorgente di dimensioni limitate. Approssimazioni a grande distanza, campo nella zona di radiazione. Dipolo elementare, spira circolare, dipoli di lunghezza paragonabile alla lunghezza d’onda. 7. Radiazione in un semispazio Problemi con valori al contorno. Teorema di unicità. Radiazione in presenza di un piano conduttore, regola delle immagini. Radiazione da aperture, apertura rettangolare illuminata uniformemente. 8. Antenne Parametri caratteristici delle antenne trasmittenti. Cenni ai principali tipi di antenne: dipoli, semidipoli, fessure risonanti, guide troncate, trombe e antenne a riflettore parabolico. Antenne a schiera, schiere lineari. Teorema di reciprocità: antenne riceventi, equazione del collegamento radio.