ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| ELETTROMAGNETISMO APPLICATO E METODI DI OTTIMIZZAZIONE | ING-IND/31 | LEZIONI | 60 |
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Lo scopo del corso è quello di rinforzare le conoscenze di base relative alla teoria dei campi elettromagnetici e fornire conoscenze di base relative ai metodi numerici per il calcolo dei campi in dispositivi elettromagnetici (con particolare attenzione al FEM) ed ai metodi di ottimizzazione,
The aim of the course is to reinforce basic knowledge relating to the theory of electromagnetic fields and provide basic knowledge relating to numerical methods for the calculation of fields in electromagnetic devices (with particular attention to FEM) and optimization methods,
Alla fine del corso gli studenti sosterranno un esame orale.
The final exam will be an oral exam.
Le capacità acquisiste saranno relative all'utilizzo dello strumento "equazioni di Maxwell" per correttamente modellare sistemi elettromagnetici/elettromeccanici; queste si tradurranno nella capacità di modellare sistemi reali a scopo progettazione/ottimizzazione.
The acquired skills will be related to the use of the "Maxwell equations" tool to correctly model electromagnetic / electromechanical systems; these will translate into the ability to model real systems for design / optimization purposes.
Alla fine del corso gli studenti sosterranno un esame orale nella quale saranno valutate le capacità acquisite.
The final exam will be an oral exam in which the skills will be verified.
Lo studente maturerà una postura critica rispetto alle problematiche relative all'utilizzo della teoria dei campi elettromagnetici nella progettazione dei sistemi. A tal fine, sarà incoraggiato a illustrare le proprie opinioni personali e discutere in modo argomentato le sue deduzioni.
The student will develop an awareness of the problems relating to the use of the Maxwell's equation for the design of EM devices. To this end, s/he will be able to form personal opinions and discuss her/his deductions in a reasoned way.
L’acquisizione dei comportamenti verrà rilevata durante tutta la durata del corso. Nello specifico saranno valutati positivamente i seguenti comportamenti: la presenza a lezione, l'interazione con il docente e la consegna degli elaborati nel caso in cui questi vengano assegnati.
The demonstration of appropriate behaviour will be observed throughout the duration of the course. Specifically, the following behaviour will be positively evaluated: handing in assignments on time (if any), the attendance to the classes and the interactions with the instructor.
Le conoscenze iniziali vegono fornite agli stutenti nei corsi di base di Fisica II e di matematica.
The prerequisite of this course are given during the course of basic electromagnetics and basic mathematics.
Non necessario.
Not needed.
Corso fondamentale per poter comprendere e progettare il funzionamento di tutti gli apparati e sistemi dell'ingegneria elettrica.
This is a fundamental course, to understand the working principle of all devices and systems in Electricla Engineering.
Corso svolto con lezioni frontali a carattere teorico ed applicativo.
La frequenza è consigliata.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
Equazioni di Maxwell in forma differenziale: teoremi della divergenza e di Stokes, Elettrostatica, Magnetostatica, magnetodinamica, diffusione, magnetizzazzione e polarizzazione, potenziali scalari e vettoriali, teorema di Poyinting, tensore degli sforzi di Maxwell, magneti permanenti. Propagazione ed onde: onde piane, interfaccia, propagazione in conduttori e dielettrici.
FEM: formulazione variazionale e di Galerkin in 1D; cenni al 2D; dimostrazione di utilizzo di un software FEM.
Ottimizzazione: problema dell'ottimizzazione; metodo del gradiente coniugato, PSO. Esempl di applicazione.
Maxwell's equations in differential form: divergence and Stokes' theorems, Electrostatics, Magnetostatics, magnetodynamics, diffusion, magnetization and polarization, scalar and vector potentials, Poyinting theorem, Maxwell stress tensor, permanent magnets. Propagation and wavesL plane waves, interface, propagation in conductors and dielecteics. FEM: variational and Galerkin formulation in 1D; hints to 2D; demonstration of use of a FEM software. Optimization: optimization problem; conjugate gradient method, PSO. Application example.
F. T. Ulaby "Fundamentals of Electromagnetics"
N. Ida, J. P. Bastos:"Electromagnetics and Calculation of Fields"
D. J. Griffiths "Introduction to Electrodynamics"
F. T. Ulaby "Fundamentals of Electromagnetics"
N. Ida, J. P. Bastos:"Electromagnetics and Calculation of Fields"
D. J. Griffiths "Introduction to Electrodynamics"
Gli studenti non frequentanti devono seguire il registro delle lezioni, e studiare sui libri consigliati e le slides del docente.
Non attending students should follow the online lesson register, and study on the recommended textbooks and class notes.
La prova orale consiste mediamente in un colloquio della durata di 40 minuti sugli argomenti trattati nel corso.
The oral interview will have an average length of 40 minutes and will cover the theoretical aspects analyzed during the class.
