1 Materiale didattico

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1 Il corso di tutorato segue fedelente, oltre che ovviaente le videocassette, soprattutto il testo di riferiento adottato che è opatibilità Elettroagnetica di.r. Paul edito dalla Hoepli. Questo libro costituisce infatti sia un ottio anuale, anche pratico, per affrontare i problei di copatibilità elettroagnetica, sia soprattutto un ottio struento didattico poiché riporta tutti i concetti chiave di questa disciplina corredati da utili esepi nuerici. Ogni capitolo alla fine è corredato da esercizi proposti con risultato. Tuttavia non tutto il libro è stato oggetto del tutorato , coe verrà tra poco ricordato in dettaglio. La tipica lezione del io tutorato consta di due parti, nella pria presento in fretta gli aspetti teorici contenuti in uno dei capitoli del libro suddetto o di parte di esso, questo poiché tipicaente il 99.99% degli studenti frequentanti il tutorato non ha ai visto le cassette né aperto il libro in precedenza nonostante i ripetuti inviti ad ogni lezione, entre nella seconda, richiaata cioè la necessaria teoria, guido alla soluzione dei problei proposti dal libro alla fine del capitolo considerato gli studenti stessi. Non è scopo del tutorato ostrare alla lavagna la soluzione degli esercizi in quanto aiutare a far sì che i singoli studenti riescano da soli ad arrivare alla soluzione corretta, il cui risultato è peraltro riportato sul libro. Il copito del tutore non è secondo e far vedere che lui è bravo a risolvere gli esercizi, a sepliceente guidare, col inor possibile nuero di interventi, i singoli studenti a trovare loro le soluzioni. E chiaro che occorre per far questo preparare un opportuno percorso forativo affinché lo studente non si trovi di fronte un problea per lui insorontabile a che abbia davanti ostacoli tutti superabili all luce delle conoscenze ricavate dalla soluzione degli esercizi precedenti. Inoltre il punto di partenza e quindi di arrivo non possono essere fissati a priori a sono funzione della qualità degli studenti frequentanti. In particolare olto spesso accade che si presentino studenti che non hanno seguito api Elettroagnetici, ounicazioni, od Elettronica, ed in tal caso il corso, per essere efficace, si deve aggiustare per partire dal livello di partenza del pubblico. Ricordando che counque il corso di opatibilità Elettroagnetica non è un corso etodologico a sisteatico, nel senso che non offre nuove etodologie di analisi a guida alla soluzione dei problei di Ingegneria Elettronica trasversali, nel senso che richiedono copetenze pregresse aleno dei corsi che ho or ora citato per essere affrontati in odo efficace, passiao a rispondere alla doanda: he abbiao fatto quest anno? Dei 13 capitoli del libro ne abbiao toccati8. In particolare le prie due ore servono di solito al tutore per presentare il corso, le teatiche affrontate, e per capire il tipo di utenza che attende il tutorato. Quest anno in particolare è andata abbastanza bene, nel senso che gli studenti presentavano copetenze pregresse abbastanza oogenee, e si è quindi partiti a giocare subito con i problei del capitolo I, Introduzione alla opatibilità Elettroagnetica, ponendo particolare attenzione agli esercizi sui db. Politecnico di Torino Pagina 1 di 8

2 Gli esercizi sono stati 1.5, 1., 1.7, 1.8, 1.9, 1.11, 1.12, 1.15, 1.1 ed Il capitolo II è dedicato alla norativa vigente in ateria di copatibilità elettroagnetica, ed allora richiaati solo i concetti base che sottendono alla norativa stessa, ed aggiornando il libro alla evoluzione odierna della stessa, nella seconda lezione si è passati a considerare il capitolo III, Teoria dei api Elettroagnetici, su cui si sono svolti i seguenti esercizi: 3.3, 3.11, 3.12, 3.15, 3.1, 3.18, 3.21, 3.22, 3.24, 3.25, 3.2, 3.28 e La terza parte, la quarta e la quinta lezione sono state rivolte invece a fare in dettaglio il capitolo I, Linee di trasissione, di cui sono stati fatti tutti gli esercizi. In particolare le prie due ore sono state dedicate a studiare i problei di calcolo dei paraetri per unità di lunghezza, p.u.l.p., le seconde a studiare i problei nel doinio del tepo e le ultie per studiare i problei nel doinio delle frequenze. La sesta lezione ha considerato il capitolo, Antenne. Questo capitolo, teoricaente più difficile, di solito coporta un tepo aggiore per presentare la parte teorica e gli esercizi considerati sono stati solo:5.1, 5.2, 5., 5.10, 5.11, 5.17, La settia lezione è stata dedicata al capitolo I, oportaento non ideale dei coponenti. Per otivi di tepo il paragrafo.12 non è stato tuttavia affrontato. Gli esercizi svolti dagli studenti sono stati:.1,.5,.9,.20,,.22,.23,.24,.24. L ottava lezione ha invece affrontato i problei di eissioni irradiate e condotte e di suscettività, argoento dei capitoli III e IX, Eissioni irradiate e suscettività e Eissioni condotte e suscettività, rispettivaente. Il capitolo II è stato fatto nella sua interezza, e per quanto riguarda gli esercizi ci si è sofferati su: 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8., 8.8, 8.11, 8.13, Del capitolo IX invece si è fatto il paragrafo 9.1, La isura delle eissioni condotte, ed il paragrafo 9.2, Filtri di alientazione. Gli esercizi considerati sono stati il 9.2, 9.10 e La lezione nove, dieci e undici sono tutte state dedicate al capitolo X, La Diafonia. In particolare la nona lezione è stata dedicata al problea della linee atre conduttori, la decia ai conduttori scherati e l ultia conduttori intrecciati ed effetti dei capi incidenti su linee ulticonduttore. Gli esercizi affrontati coplessivaente nel corso delle ore sono stati: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.8, 10.10, 10.11, 10.13, 10.15, 10.1, 10.23, 10.25, 10.32, 10.33, 10.3, 10.38, L ultia lezione è stata infine dedicata al problea della scheratura dei capi elettroagnetici, considerato nel corso del capitolo XI, Scherature. Gli esercizi affrontati sono stati: 11.2, 11.4, 11.5, 11., 11.7, 11.8, 11.9, 11.11, Nel corso del tutorato si sono svolte due prove in itinere i cui testi sono di seguito riportati insiee alle soluzioni Politecnico di Torino Pagina 2 di 8

3 I Esonero di opatibilità Elettroagnetica opatibilità Elettroagnetica Noe e ognoe Esonero I, Tepo: 0 inuti Matricola 1 Una sorgente da Ω è collegata ad un ricevitore da 50Ω ediante un cavo coassiale RG-58U di lunghezza. Si deterini in dbµ ed in la tensione ai orsetti d ingresso del ricevitore nel caso in cui il segnale in uscita alla sorgente abbia frequenza MHz e livello 10dB. Risposta 2 Si consideri una linea di trasissione con R s 300Ω, R L 50Ω, Z c Ω, ν200/µs, L400, e s (t)200u(t). Si rappresentino graficaente le grandezze (0,t), (L,t), I(0,t), I(L,t) per t copreso tra 0 e 10 µs. Risposta 3 Si deterinino la resistenza, l induttanza interna, l induttanza esterna e la capacità alla frequenza di 200 MHz per un cavo a nastro costituito da due fili di AWG (19 x 40) di lunghezza di 3 posti ad una distanza di 50 il. Si deterini anche l ipedenza caratteristica del cavo Risposta SOLUZIONI Esercizio 1 Ω + 50 Ω 0 L RG 58U 4.5 db/ft f MHz o 10 db L 10dB 4. 5 db 4.7 db db µ Politecnico di Torino Pagina 3 di 8

4 Esercizio 2 0 L + S (t) 300 Ω 200 u(t) 50 Ω L ÃL ÃS /2 0 L /3 (0,t) t, µs I 0 L / /3 (L, t) I(0, t) A t, µs I(L, t) A t, µs t, µs Politecnico di Torino Pagina 4 di 8

5 Esercizio 3 AWG 28 (19 40) φ 1 MIL φ 3 MIL r W 8 MIL r WTr 1.5 MIL 1 µ 0 1 RTr f 2 rwtr πσ 21,5 2,54 RTr 15,41 R 0,81Ω TOT R N fili 19 R R L 1,2 3 4,8 Ω 0,4 ln 27,78 27,78 15, 1 pf d 50 ln ln r 8 i TOT Le 0,4 ln 2,2 45, ,733 µ H 220 Ω 5 1 µ l itr 4π rwtr πσ f 4π 1,5 2,54 litr 12,2 l icavo 0,45nH icavo N fili 19 l L l L 3,87nH l Z i e TOT W d r W TOT xcoppia 5 7 4π π 5,8 x coppia R L 7 4π π 5,8 e l l 7 TOT i TOT e 2 R l TOT icavo L 2,2 µ H L 45,5 pf 15,41Ω 1,2Ω 12,2nH 1,29nH Politecnico di Torino Pagina 5 di 8

6 II Esonero di opatibilità Elettroagnetica 7/4/2000 Esercizio I Un capo elettroagnetico a onda piana è incidente su di una linea a due conduttori coe indicato in figura. Il odulo del capo elettrico è di 8 / a 150 MHz. Deterinare la tensione indotta nel caso il cavo presenti una capacità per unità di lunghezza di 40Pf/. 20 c 50 Ω 50 Ω 1 c 45 E Esercizio II Per il cavo a nastro scheatizzato in figura (a) si supponga che la utua induttanza totale e la utua capacità totale siano L 1µH e 25Pf. Data la s (t) in figura disegnare l andaento nel tepo della diafonia sulla terinazione vicina e deterinare il valore assio e inio della tensione di diafonia. + S (t) 10 Ω G R 50 Ω 50 Ω Ω S (t) 10 10e 1E(t 10µs) L 10 µs t G d R d Esercizio III alcolare le perdite per riflessione e per assorbiento di uno schero di acciaio inossidabile (430) di 50 il di spessore a KHz e da 10 MHz in presenza di una sorgente di capo agnetico vicino posta a 5 c dallo schero. Politecnico di Torino Pagina di 8

7 Soluzioni Esercizio I E 8 / f150 MHz 40pF/ ω 2π E i o o E cos 45 8cos / E i 8 M η o 377 Rs i RsRL i s jωµ olsh jωclse Rs + RL Rs + RL j942 4π j j j j0.025 j0.010 j Esercizio II MAX MIN M M ds ( t) dt ds ( t) dt 0<t<10µs M MAX µs<t<20µs MIN ( t 10 s) ( 10 10e ) µ µs 20 µs t 55.7 Politecnico di Torino Pagina 7 di 8

8 Esercizio III f 1 : f 2 : Acciaio inossidabile (430) Spessore 50il f 1 KHz f 2 10MHz σ r 0.02 distanza sorgente 5c 5 µ r 500 ( 5 ) R + db log log( 0.01) dB 5 3 A db dB 2 ( 5 ) log( 1) 14. db R db log A db dB Politecnico di Torino Pagina 8 di 8