ELEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO

La durata di ogni lezione è pari a 2 ore

LEZIONE 1: Introduzione sull’elettromagnetismo: fenomeni e grandezze elettriche e magnetiche, definizione
di elettrostatica, magnetostatica e dinamica
LEZIONE 2: Legge di Coulomb, legge di Biot-Savart, parametri costitutivi dei materiali (permittività elettrica,
permeabilità magnetica, conducibilità)
LEZIONE 3: Richiami su grandezze scalari e vettoriali, prodotto tra vettori (semplice, scalare, vettoriale),
operatori differenziali in coordinate cartesiane (gradiente, divergenza, rotore, laplaciano), teorema della
divergenza, teorema di Stokes

Elettrostatica:
LEZIONE 4: Equazioni di Maxwell (in forma differenziale e in forma integrale), generalizzazione della legge di
Coulomb a cariche multiple
LEZIONE 5: Legge di Gauss, potenziale elettrico, equazione di Poisson e di Laplace, materiali conduttori e
dielettrici, legge di Ohm puntuale
LEZIONE 6: Legge di Ohm, resistenza, legge di Joule, capacità, energia potenziale elettrostatica
LEZIONE 7: Esercizi su forza di Coulomb, teorema di Gauss, resistenza elettrica, potenziale elettrico e lavoro

Magnetostatica:
LEZIONE 8: Confronto con grandezze e leggi dell'elettrostatica, forza magnetica, forza elettromagnetica (forza
di Lorentz), momento torcente magnetico
LEZIONE 9: Legge di Biot-Savart (conduttore di lunghezza infinita, loop circolare), forza tra due conduttori di
lunghezza infinita, legge di Gauss per la magnetostatica, legge di Ampere
LEZIONE 10: Applicazione della legge di Ampere al filo conduttore e al toroide, potenziale vettore magnetico,
flusso magnetico
LEZIONE 11: Campo magnetico interno a un induttore solenoidale, autoinduttanza e induttanza mutua,
energia magnetica, densità di energia magnetica
LEZIONE 12: Esercizi su forza magnetica, momento torcente, campo magnetico generato da un conduttore
di lunghezza infinita e da una spira circolare

Linee di trasmissione:
LEZIONE 13: Richiami sulle onde sinusoidali e sui numeri complessi, fasori
LEZIONE 14: Richiami sui circuiti a parametri concentrati, comportamento dei bipoli in regime sinusoidale,
risoluzione di circuiti a parametri concentrati in regime sinusoidale con l'uso dei fasori
LEZIONE 15: Linee di trasmissione TEM (cavo coassiale, doppino telefonico), modello delle linee di
trasmissione con circuiti a parametri concentrati, equazioni dei telegrafisti
LEZIONE 16: Equazioni delle onde, costante di propagazione e impedenza caratteristica delle linee di
trasmissione, introduzione alle linee di trasmissione senza perdite
LEZIONE 17: Linee di trasmissione senza perdite: coefficiente di riflessione della tensione (esempi con carico
adattato, circuito aperto e corto-circuito), onde stazionarie di tensione e corrente
LEZIONE 18: Linee di trasmissione senza perdite: minimi e massimi delle onde stazionarie di tensione e
corrente, rapporto di onda stazionaria, impedenza dell'onda, impedenza di ingresso
LEZIONE 19: Esempi di linee di trasmissione senza perdite (terminate su corto-circuito e circuito aperto, di
lunghezza pari a metà lunghezza d'onda e a un quarto di lunghezza d'onda, con carico adattato), potenza
istantanea incidente e riflessa al carico, potenza media incidente e riflessa al carico, adattamento di
impedenza con elemento reattivo o stub in parallelo al carico
LEZIONE 20: Esercizi sulle linee di trasmissione senza perdite

Propagazione di onde piane:
LEZIONE 21: Legge di Faraday e di Ampere in regime dinamico, propagazione libera e guidata di onde
elettromagnetiche, equazione delle onde per onde piane uniformi in mezzi senza perdite
LEZIONE 22: Campo elettrico e magnetico di un'onda piana uniforme in un mezzo senza perdite e con perdite,
impedenza intrinseca del mezzo, vettore di Poynting e densità di potenza media associata alla propagazione
di un'onda piana in un mezzo senza perdite e con perdite
LEZIONE 23: Esercizi sulla propagazione di onde piane uniformi nello spazio libero e in mezzi senza perdite e
con perdite

LEZIONE 24: Cenni sulla radiazione e sulle antenne: