2 Bilancio energetico e unicità Il teorema di Poynting Applicazioni a sorgenti armoniche Teorema di unicità...

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Edoardo Morini
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1 Indice 1 Definizioni e relazioni fondamentali Definizioni di E e B Equazioni di Maxwell Cariche e dielettrici Corrente di conduzione Corrente di spostamento Parametri del mezzo Grandezze impresse Dualità Condizioni al contorno Vincoli per le componenti normali dei campi Vincoli per le componenti tangenziali dei campi Riepilogo delle condizioni al contorno Bilancio energetico e unicità Il teorema di Poynting Applicazioni a sorgenti armoniche Teorema di unicità Campi nel dominio della frequenza Notazioni complesse Polarizzazione di un vettore Vettori analitici La costante dielettrica nel dominio della frequenza Mezzi non polari con cariche vincolate Mezzi polari Mezzi conduttori La conducibilità nel dominio della frequenza Conducibilità e costante dielettrica Dielettrici acquosi

2 4 INDICE 4 Relazioni nel dominio della frequenza Equazioni di Maxwell Bilancio energetico Unicità Propagazione Campo elettromagnetico e approssimazione ottica Potenziali elettrodinamici Equazioni delle onde per disomogeneità deboli Campi in mezzi debolmente disomogenei non dissipativi Propagazione Relazioni tra campi e direzione di propagazione Raggi elettromagnetici Legge di Snell generalizzata Principio di Fermat e lunghezza di percorso Raggi in mezzi stratificati Raggi nella troposfera Rifrattività dell aria Visibilità elettromagnetica Trasporto lungo i raggi Campi in mezzi dissipativi debolmente disomogenei Mezzi debolmente dissipativi Onde non omogenee Dispersione Velocità di fase e di gruppo Dispersione di un pacchetto d onde Propagazione di un campo non monocromatico Propagazione guidata da mezzi debolmente disomogenei Condotti atmosferici e lamine dielettriche Modi di propagazione guidata da una struttura planare Cut-off Fibra ottica a variazione continua di indice Modi di propagazione guidata da una fibra ottica Costante di propagazione e cut-off Impedenza d onda Velocità di fase e di gruppo in una fibra ottica Dispersione nelle fibre ottiche multimodali

3 INDICE 5 8 Onde piane Onde in mezzo uniforme Onde piane in mezzi uniformi Relazioni tra campi e vettore di propagazione I parametri secondari Parametri di Stokes Riflessione e rifrazione Incidenza normale Materiale dielettrico Materiale conduttore Incidenza obliqua Materiale dielettrico Materiale dissipativo Riflessione totale Trasporto di potenza Propagazione guidata da mezzi discontinui Il potenziale vettore in strutture cilindriche Modi guidati da lamina dielettrica Fibra monomodale con indice a gradino Trasporto guidato dell energia elettromagnetica Trasporto dell inviluppo Propagazione guidata in un mezzo non lineare L irradiazione elettromagnetica Campo di una sorgente puntiforme: modello ottico Risposta impulsiva dello spazio libero La funzione scalare di Green Il campo elettromagnetico di una sorgente puntiforme Irradiazione da sorgenti di dimensioni finite Campo irradiato a grande distanza Reciprocità elettromagnetica Forma generale Integrali di reazione e loro uguaglianza Equivalenza Proprietà generali delle antenne Parametri di irradiazione Diagramma di radiazione Direttività e guadagno Antenne in ricezione Potenza ricevuta in funzione della reazione

4 6 INDICE Effetto della polarizzazione Area equivalente Legame tra area equivalente e direttività Trasmissione tra antenne Antenne lineari e ad apertura Antenne lineari Antenna corta Campo di un antenna sottile Antenna a mezz onda Antenna a onda intera Realizzazione pratica di antenne a dipolo Antenne ad apertura Antenna a bocca rettangolare Antenna a bocca circolare Antenna a bocca ellittica Scattering elettromagnetico e radar Funzione di reirradiazione Sezioni trasverse Equazione del radar L osservazione della Terra da radar satellitari Rischio elettromagnetico e normativa di sicurezza Il campo elettromagnetico ambientale Il campo elettromagnetico naturale Campi elettromagnetici prodotti dall uomo Esposizione al campo elettromagnetico Esposizione ambientale Esposizione sul posto di lavoro Campi in luoghi residenziali Effetti del campo elettromagnetico su esseri viventi Difficoltà del problema Effetti sulle cellule Effetti macroscopici Normativa di sicurezza Normativa italiana A Richiami sui vettori 253 A.1 Prodotti tra vettori A.1.1 Doppi prodotti A.2 Vettori in sistemi di coordinate non cartesiane A.2.1 Coordinate sferiche

5 INDICE 7 A.2.2 Coordinate cilindriche A.3 Trasformazione di componenti A.4 Circuitazione e flusso B Richiami sugli operatori 259 B.1 Gradiente B.2 Divergenza B.3 Rotore C Richiami sulle coordinate curvilinee 263 C.1 Coordinate curvilinee ortogonali C.1.1 Coordinate cartesiane ortogonali C.1.2 Coordinate sferiche C.1.3 Coordinate cilindriche C.2 Operatori in coordinate curvilinee ortogonali C.2.1 Derivate spaziali C.2.2 Gradiente C.2.3 Divergenza C.2.4 Rotore D Richiami sull uso di 271 D.1 Gli operatori espressi tramite D.1.1 Gradiente D.1.2 Divergenza D.1.3 Rotore D.2 Uso dell operatore vettoriale D.3 Il laplaciano D.3.1 Il laplaciano in alcune identità vettoriali

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