Un algoritmo innovativo per il calcolo tridimensionale di campo magnetico generato da configurazioni complesse di elettrodotti aerei

Gli effetti sulla salute umana dei campi elettromagnetici artificiali sono argomento d’interesse scientifico sin dalla fine dell’800 ed hanno ricevuto particolare attenzione negli ultimi 40 anni. Le valutazioni dei campi elettromagnetici vengono effettuati da software di calcolo professionale che stimano le distanza di prima approssimazione da rispettare per la costruzione degli edifici e la distanza che le persone devono rispettare. Le formulazione matematica principale implementata è quella della norma CEI 211-4 con l’approssimazione bidimensionale, utilizzata in molte simulazioni di calcolo. Per calcoli più precisi e esatti viene implementata la formula per il calcolo tridimensionale, la quale nella maggior parte dei casi implementa la formula di Laplace con la tecnica di calcolo dei coseni direttori. Tale formula prevede calcoli complessi e la implementazione in un codice di calcolo non è banale, causando così tempi di calcolo molto lunghi. L’innovazione della tesi qui descritta è la scrittura di un algoritmo innovativo che implementa un’ulteriore formula, la formula di Laplace vettoriale di facile uso e implementazione a livello software. Tale formula grazie alla sua semplicità e compattezza prevede tempi di calcolo più brevi e operazioni meno complesse. L’oggetto della tesi è così quello di scrivere un algoritmo per il calcolo dei campi magnetici, o più precisamente dell’induzione magnetica, generata da linee elettriche aeree con conduttori nudi in configurazioni complesse. Viene quindi proposto un algoritmo innovativo per il calcolo tridimensionale di campo magnetico che implementa la formula di Laplace. L’algoritmo permette la discretizzazione della catenaria in elementi differenziali e implementa la formula differenziale di Laplace in modo da ottenere le tre componenti del campo magnetico Bx, By e Bz. La componente risultante sarà il campo magnetico totale.