Simon Ramo, John R. Whinnery, Theodore Van Duzer
Campi e onde nell'elettronica per le comunicazioni
Pagine: 952
ISBN: 9788820473853
Edizione: 1a ristampa 2006, 11a edizione 2005
Codice editore: 740.3
Disponibilità: Esaurito
Il libro copre un ampio settore dell'ingegneria elettrica - quello dei campi elettromagnetici - e si colloca come testo di base che fornisce i fondamenti fisici di altre discipline (quali l'elettrotecnica circuiate e i dispositivo a semiconduttore) già trattate nella Collana di ingegneria elettrica.
L'opera tratta inoltre le applicazioni specifiche dell'elettromagnetismo, con particolare riferimento a quelle di rilevante interesse per le comunicazioni elettriche.
Il testo ha il pregio di avere un'impostazione prettamente ingegneristica, evitando d'insistere sugli aspetti fisico-matematici dell'elettromagnetismo che più propriamente interessano la fisica, di norma invece ampiamente sviluppati a scapito delle applicazioni. Gli autori, due dei quali (Whinnery e Van Duzer) sono professori all'Università di California a Berkeley, mentre il terzo (Ramo) è presidente della società multinazionale TRW, partendo dalle equazioni fondamentali del campi elettromagnetici e dalle relazioni costitutive dei materiali di interesse per l'elettronica, giungono così coi lettore fino ad approfondire un ampio spettro di applicazioni che rendono lo studio dell'opera particolarmente consigliabile a quanti si occupano del settore.
Prefazione
1 Nozioni fondamentali su oscillazioni e onde
1.01 Introduzione
Circuiti semplici come esempi di sistemi oscillanti
1.02 Oscillazioni libere in un circuito semplice ideale
1.03 Metodi elementari per la soluzione dell'equazione del moto armonico semplice
1.04 Oscillazioni naturali con perdite - Metodo approssimato
1.05 Soluzione esatta dell'equazione di un circuito con perdite
1.06 Oscillazioni forzate in un circuito ideale L-C
1.07 Approssimazioni della impedenza di ingresso alla risonanza e intorno alla risonanza
Uso degli esponenziali complessi
1.08 Esponenziali complessi nell'equazione di un circuito
1.09 Uso degli esponenziali complessi nel calcolo delle potenze
Serie di Fourier
1.10 Coefficienti di Fourier per funzioni periodiche
1.11 Analisi di Fourier di una tensione a onda quadra
1.12 Serie di Fourier per rappresentare una funzione su di un intervallo
Le linee di trasmissione come esempi di sistemi con propagazione di onde
1.13 Linea di trasmissione ideale
1.14 Soluzioni dell'equazione delle onde
1.15 Relazione fra tensione e corrente nella linea ideale
1.16 Riflessione e trasmissione in corrispondenza i una discontinuità
1.17 Alcuni problemi elementari sulla propagazione per onde
1.18 Linea ideale pilotata con tensioni sinusoidali
1.19 Rapporto onde stazionarie
1.20 Diagramma di Smith per le linee di trasmissione
1.21 Onda stazionaria su una linea ideale
1.22 Approssimazioni fisiche per linee a basse perdite
1.23 Linee di trasmissione con cella elementare generica
1.24 Velocità di propagazione delle onde
1.25 Onde regressive e diagramma w -- ß
1.26 Linee di trasmissione non uniformi
1.27 Teoremi energetici per le linee di trasmissione
1.28 Analisi delle linee di trasmissione in termini di modi naturali
2. Equazioni dei campi elettrici e magnetici stazionari
2.01 Introduzione
Campi elettrostatici
2.02 Forza tra cariche elettriche
2.03 Sistemi di unità
2.04 Caratteristiche di un mezzo: terminologia
2.05 Intensità di campo elettrico
2.06 Densità di flusso elettrico
2.07 Legge di Gauss
2.08 Esempi sull'uso della legge di Gauss
2.09 Integrali di superficie e di volume: legge di Gauss in notazione vettoriale
2.10 Prodotto scalare o interno di vettori
2.11 Tubi di flusso
2.12 Divergenza di un campo elettrostatico
2.13 Teorema della divergenza
2.14 Proprietà conservativa del campo elettrostatico
2.15 Potenziale elettrostatico
2.16 Gradiente
2.17 Superfici equipotenziali: dipolo elettrico
2.18 Condizioni al contorno in elettrostatica
2.19 Metodo delle immagini
2.20 Equazioni di Laplace e di Poisson
2.21 Energia di un sistema elettrostatico
Campi magnetostatici
2.22 Concetto di campo magnetico
2.23 Prodotto vettoriale o esterno di vettori
2.24 Legge di Ampère: campo sull'asse di una spira circolare
2.25 Unità per le grandezze del campo magnetico
2.26 Circuitazione del campo magnetico
2.27 Campo intorno ad un conduttore rettilineo o tra due cilindri coassiali
2.28 Rotore di un campo vettoriale
2.29 Teorema di Stokes
2.30 Potenziale vettore magnetico
2.31 Campo di una spira di corrente a grande distanza: dipolo magnetico
2.32 Divergenza del campo magnetico
2.33 Equazione differenziale per il potenziale vettore magnetico
2.34 Potenziale scalare magnetico
2.35 Condizioni al contorno per il campo magnetostatico
2.36 Energia di un campo magnetostatico
2.37 Completezza nella specificazione di E e B
Proprietà dielettriche e magnetiche della materia
2.38 Concetti di polarizzazione elettrica e magnetica
2.39 Polarizzazione elettrica in relazione alla densità dei dipoli e alle cariche equivalenti
2.40 Esempi dell'uso della polarizzazione e delle cariche equivalenti
2.41 Modello elementare di un dielettrico
2.42 Proprietà della polarizzazione magnetica
2.43 Materiali con polarizzazione elettrica e magnetica residua
2.44 Proprietà dielettriche e rmgnetiche anisotrope
3. Soluzioni dei problemi relativi ai campi statici
Considerazioni fondamentali sulla soluzione dei problemi dei campi per mezzo di equazioni differenziali
3.01 Introduzione
3.02 Campi descritti dalle equazioni di Laplace e di Poisson
3.03 Unicità della soluzione
3.04 Sovrapposizione
3.05 Esempio elementare: campo tra due cilindri coassiali con due dielettrici
Metodi grafici, numerici e analogici
3.06 Principi della rappresentazione grafica di un campo
3.07 Tecnica della rappresentazione grafica del campo
3.08 Informazioni ottenibili delle mappe di campo
3.09 Soluzioni delle equazioni di Laplace e di Poisson col metodo delle differenze finite
3.10 Metodi di rilassamento per le equazioni alle differenze
3.11 Analogie con campi in mezzi resistivi
Metodo delle trasformazioni conformi
3.12 Introduzione alla teoria delle funzioni complesse
3.13 Proprietà delle funzioni analitiche di variabili complesse
3.14 Rappresentazione conforme
3.15 Funzione elevazione a potenza: campo presso uno spigolo di materiale conduttore
3.16 Trasformazione logaritmica
3.17 Trasformazione arco-coseno
3.18 Cilindri conduttori paralleli
3.19 Trasformazione di Schwarz per poligoni generici
Tecnica della separazione delle variabili e soluzioni per prodotti in coordinate rettangolari, cilindriche e sferiche
3.20 Metodo di soluzione per prodotti
3.21 Armoniche rettangolari
3.22 Campo descritto da una singola armonica rettangolare
3.23 Serie di armoniche rettangolari: campo bidimensionale
3.24 Serie di armoniche rettangolari: campo tridimensionale
3.25 Armoniche cilindriche
3.26 Funzioni di Bessel
3.27 Formule per le funzioni di Bessel
3.28 Espansione di una funzione in serie di funzioni di Bessel
3.29 Campi descritti da armoniche cilindriche
3.30 Armoniche sferiche
3.3 1 Esempio sull'uso di armoniche sferiche: sfera ad alta permeabilità in un campo uniforme
3.32 Espansione in armoniche sferiche per un campo assegnato lungo un asse
3.33 Rassegna dei metodi per la soluzione dei problemi di campi statici
4. Equazioni di Maxwell
Leggi dei fenomeni elettromagnetici tempo-varianti
4.01 Introduzione
4.02 Tensioni indotte da campi magnetici variabili
4.03 Continuità della carica
4.04 Concetto di corrente di spostamento
4.05 Modelli fisici della corrente di spostamento
4.06 Equazioni di Maxwell in forma differenziale
4.07 Equazioni di Maxwell in forma integrale
4.08 Equazioni di Maxwell in regime sinusoidale
4.09 Altri sistemi di unità per grandezze elettromagnetiche
4.10 Teorema di Poynting per le relazioni energetiche in un campo elettromagnetico
4.11 Applicazioni delle equazioni di Maxwell: propagazione per onde
4.12 Applicazione delle equazioni di Maxwell: penetrazione dei campi elettromagnetici in un buon conduttore
Condizioni al contorno per sistemi tempo-varianti
4.13 Continuità e condizioni al contorno per i campi
4.14 Condizioni al contorno su un conduttore ideale
4.15 Uso delle condizioni al contorno e unicità della soluzione
Potenziali nel caso di cariche e correnti tempo-varianti
4.16 Possibile insieme di potenziali per campi tempo-varianti
4.17 Potenziali ritardati come integrali di cariche e correnti
4.18 Potenziali ritardati in regime sinusoidale
4.19 Confronto fra tensione e differenza di potenziale
4.20 Equazioni di Maxwell in alcuni sistemi di coordinate
5. Concetti circuitali e impedenze
5.01 Introduzione
Formulazione del concetto di circuito compatibile con le equa
1 Nozioni fondamentali su oscillazioni e onde
1.01 Introduzione
Circuiti semplici come esempi di sistemi oscillanti
1.02 Oscillazioni libere in un circuito semplice ideale
1.03 Metodi elementari per la soluzione dell'equazione del moto armonico semplice
1.04 Oscillazioni naturali con perdite - Metodo approssimato
1.05 Soluzione esatta dell'equazione di un circuito con perdite
1.06 Oscillazioni forzate in un circuito ideale L-C
1.07 Approssimazioni della impedenza di ingresso alla risonanza e intorno alla risonanza
Uso degli esponenziali complessi
1.08 Esponenziali complessi nell'equazione di un circuito
1.09 Uso degli esponenziali complessi nel calcolo delle potenze
Serie di Fourier
1.10 Coefficienti di Fourier per funzioni periodiche
1.11 Analisi di Fourier di una tensione a onda quadra
1.12 Serie di Fourier per rappresentare una funzione su di un intervallo
Le linee di trasmissione come esempi di sistemi con propagazione di onde
1.13 Linea di trasmissione ideale
1.14 Soluzioni dell'equazione delle onde
1.15 Relazione fra tensione e corrente nella linea ideale
1.16 Riflessione e trasmissione in corrispondenza i una discontinuità
1.17 Alcuni problemi elementari sulla propagazione per onde
1.18 Linea ideale pilotata con tensioni sinusoidali
1.19 Rapporto onde stazionarie
1.20 Diagramma di Smith per le linee di trasmissione
1.21 Onda stazionaria su una linea ideale
1.22 Approssimazioni fisiche per linee a basse perdite
1.23 Linee di trasmissione con cella elementare generica
1.24 Velocità di propagazione delle onde
1.25 Onde regressive e diagramma w -- ß
1.26 Linee di trasmissione non uniformi
1.27 Teoremi energetici per le linee di trasmissione
1.28 Analisi delle linee di trasmissione in termini di modi naturali
2. Equazioni dei campi elettrici e magnetici stazionari
2.01 Introduzione
Campi elettrostatici
2.02 Forza tra cariche elettriche
2.03 Sistemi di unità
2.04 Caratteristiche di un mezzo: terminologia
2.05 Intensità di campo elettrico
2.06 Densità di flusso elettrico
2.07 Legge di Gauss
2.08 Esempi sull'uso della legge di Gauss
2.09 Integrali di superficie e di volume: legge di Gauss in notazione vettoriale
2.10 Prodotto scalare o interno di vettori
2.11 Tubi di flusso
2.12 Divergenza di un campo elettrostatico
2.13 Teorema della divergenza
2.14 Proprietà conservativa del campo elettrostatico
2.15 Potenziale elettrostatico
2.16 Gradiente
2.17 Superfici equipotenziali: dipolo elettrico
2.18 Condizioni al contorno in elettrostatica
2.19 Metodo delle immagini
2.20 Equazioni di Laplace e di Poisson
2.21 Energia di un sistema elettrostatico
Campi magnetostatici
2.22 Concetto di campo magnetico
2.23 Prodotto vettoriale o esterno di vettori
2.24 Legge di Ampère: campo sull'asse di una spira circolare
2.25 Unità per le grandezze del campo magnetico
2.26 Circuitazione del campo magnetico
2.27 Campo intorno ad un conduttore rettilineo o tra due cilindri coassiali
2.28 Rotore di un campo vettoriale
2.29 Teorema di Stokes
2.30 Potenziale vettore magnetico
2.31 Campo di una spira di corrente a grande distanza: dipolo magnetico
2.32 Divergenza del campo magnetico
2.33 Equazione differenziale per il potenziale vettore magnetico
2.34 Potenziale scalare magnetico
2.35 Condizioni al contorno per il campo magnetostatico
2.36 Energia di un campo magnetostatico
2.37 Completezza nella specificazione di E e B
Proprietà dielettriche e magnetiche della materia
2.38 Concetti di polarizzazione elettrica e magnetica
2.39 Polarizzazione elettrica in relazione alla densità dei dipoli e alle cariche equivalenti
2.40 Esempi dell'uso della polarizzazione e delle cariche equivalenti
2.41 Modello elementare di un dielettrico
2.42 Proprietà della polarizzazione magnetica
2.43 Materiali con polarizzazione elettrica e magnetica residua
2.44 Proprietà dielettriche e rmgnetiche anisotrope
3. Soluzioni dei problemi relativi ai campi statici
Considerazioni fondamentali sulla soluzione dei problemi dei campi per mezzo di equazioni differenziali
3.01 Introduzione
3.02 Campi descritti dalle equazioni di Laplace e di Poisson
3.03 Unicità della soluzione
3.04 Sovrapposizione
3.05 Esempio elementare: campo tra due cilindri coassiali con due dielettrici
Metodi grafici, numerici e analogici
3.06 Principi della rappresentazione grafica di un campo
3.07 Tecnica della rappresentazione grafica del campo
3.08 Informazioni ottenibili delle mappe di campo
3.09 Soluzioni delle equazioni di Laplace e di Poisson col metodo delle differenze finite
3.10 Metodi di rilassamento per le equazioni alle differenze
3.11 Analogie con campi in mezzi resistivi
Metodo delle trasformazioni conformi
3.12 Introduzione alla teoria delle funzioni complesse
3.13 Proprietà delle funzioni analitiche di variabili complesse
3.14 Rappresentazione conforme
3.15 Funzione elevazione a potenza: campo presso uno spigolo di materiale conduttore
3.16 Trasformazione logaritmica
3.17 Trasformazione arco-coseno
3.18 Cilindri conduttori paralleli
3.19 Trasformazione di Schwarz per poligoni generici
Tecnica della separazione delle variabili e soluzioni per prodotti in coordinate rettangolari, cilindriche e sferiche
3.20 Metodo di soluzione per prodotti
3.21 Armoniche rettangolari
3.22 Campo descritto da una singola armonica rettangolare
3.23 Serie di armoniche rettangolari: campo bidimensionale
3.24 Serie di armoniche rettangolari: campo tridimensionale
3.25 Armoniche cilindriche
3.26 Funzioni di Bessel
3.27 Formule per le funzioni di Bessel
3.28 Espansione di una funzione in serie di funzioni di Bessel
3.29 Campi descritti da armoniche cilindriche
3.30 Armoniche sferiche
3.3 1 Esempio sull'uso di armoniche sferiche: sfera ad alta permeabilità in un campo uniforme
3.32 Espansione in armoniche sferiche per un campo assegnato lungo un asse
3.33 Rassegna dei metodi per la soluzione dei problemi di campi statici
4. Equazioni di Maxwell
Leggi dei fenomeni elettromagnetici tempo-varianti
4.01 Introduzione
4.02 Tensioni indotte da campi magnetici variabili
4.03 Continuità della carica
4.04 Concetto di corrente di spostamento
4.05 Modelli fisici della corrente di spostamento
4.06 Equazioni di Maxwell in forma differenziale
4.07 Equazioni di Maxwell in forma integrale
4.08 Equazioni di Maxwell in regime sinusoidale
4.09 Altri sistemi di unità per grandezze elettromagnetiche
4.10 Teorema di Poynting per le relazioni energetiche in un campo elettromagnetico
4.11 Applicazioni delle equazioni di Maxwell: propagazione per onde
4.12 Applicazione delle equazioni di Maxwell: penetrazione dei campi elettromagnetici in un buon conduttore
Condizioni al contorno per sistemi tempo-varianti
4.13 Continuità e condizioni al contorno per i campi
4.14 Condizioni al contorno su un conduttore ideale
4.15 Uso delle condizioni al contorno e unicità della soluzione
Potenziali nel caso di cariche e correnti tempo-varianti
4.16 Possibile insieme di potenziali per campi tempo-varianti
4.17 Potenziali ritardati come integrali di cariche e correnti
4.18 Potenziali ritardati in regime sinusoidale
4.19 Confronto fra tensione e differenza di potenziale
4.20 Equazioni di Maxwell in alcuni sistemi di coordinate
5. Concetti circuitali e impedenze
5.01 Introduzione
Formulazione del concetto di circuito compatibile con le equa
Contributi: Paolo Antognetti, Bruno Bianco, Alessandro Chiabrera
Collana: Ingegneria elettrica
Argomenti: Ingegneria elettronica
Livello: Textbook, strumenti didattici
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