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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085850 - ELETTROTECNICA
Docente Storti Gajani Giancarlo
Cfu 8.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (363) INGEGNERIA BIOMEDICA*EP085850 - ELETTROTECNICA

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi del corso

L'obiettivo del corso è quello di presentare in modo organico le principali tematiche dell'elettrotecnica e delle sue applicazioni nel campo dei sistemi elettrici ed elettromeccanici.

Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado di analizzare e risolvere circuiti elettrici lineari in regime stazionario, in regime sinusoidale e in transitorio (risposta completa) e sia quindi in grado di affrontare con sicurezza corsi più specialistici di area elettrica ed elettronica.

In particolare ci si aspetta che abbia una chiara idea della rappresentazione dei circuiti come grafi, delle leggi di Kirchhoff, delle relazioni costitutive dei principali elementi circuitali lineari (sia bipoli che multiporta, sia dinamici che adinamici e incluse le rappresentazioni canoniche di Thévenin e di Norton, e le sei rappresentazioni dei doppi bipoli). Che conosca i principali metodi per la soluzione dei circuiti sia in regime costante che in regime sinusoidale (e quindi del concetto di fasore e di impedenza e ammettenza) e che sia in grado di scrivere le equazioni differenziali che descrivono la risposta completa di circuiti lineari tempo invarianti del primo e secondo ordine. Lo studente dovrà anche acquisire padronanza del concetto di potenza sia nel dominio del tempo che in quello dei fasori e, nel caso specifico del regime sinusoidale, del concetto di rifasamento, massimo trasferimento di potenza e risonanza.. Infine ci aspettiamo che lo studente sia in grado di comprendere il funzionamento dei sistemi trifase, dei principali componenti elettromeccanici quali trasformatori, e semplici dispositivi elettromeccanici e avrà acquisito alcune nozioni di base relative alla sicurezza elettrica.

 

1. Introduzione (3)

  1.  Circuiti elettrici come modello di fenomeni fisici.
  2.  Il concetto di bipolo.
  3.  Le grandezze elettriche: tensione, corrente e potenza.
  4. Unità di misura. Voltmetro e amperometro.
  5.  Grafi e leggi di Kirchhoff.
  6.  Potenza virtuale e effettiva: il teorema di Tellegen.

 

2. Bipoli adinamici e circuiti elementari (6)

  1. Bipoli notevoli: resistore, sorgenti (impressive) di tensione e di corrente, corto circuito e circuito aperto.
  2. Modelli di Thévenin (serie) e di Norton (parallelo) dei bipoli adinamici e lineari generici.
  3. Sorgenti non ideali.
  4. Potenza elettrica nei bipoli adinamici.
  5. Connessioni serie, parallelo e a scala di bipoli .

 

3. Doppi bipoli adinamici e circuiti elementari (6)

  1. Rappresentazioni dei doppi bipoli. Potenza in un doppio bipolo.
  2. Le quattro sorgenti pilotate e circuiti elementari.
  3. Trasformazioni stella–triangolo e triangolo-stella.
  4. Connessioni di bipoli e doppi bipoli

 

4. Circuiti adinamici generici (6)

  1. Analisi di un circuito mediante le tensioni di nodo.
  2. Principio di sovrapposizione.
  3. Teoremi di Thévenin e Norton.

 

5. Componenti e circuiti dinamici elementari (6)

  1. Condensatore e induttore: energia, stato iniziale.
  2. Connessione in serie e in parallelo di condensatori e induttori.
  3. Circuiti RC e RL del primo ordine con sorgenti costanti, a scalino e interruttori
  4. Circuiti del secondo ordine

 

6. Circuiti in regime sinusoidale (8)

  1. Rappresentazione di sinusoidi mediante numeri complessi: i fasori.
  2. Circuiti RC, RL del primo ordine con sorgenti sinusoidali nel dominio del tempo.
  3. Le leggi di Kirchhoff nel dominio dei fasori.
  4. Le relazioni costitutive nel dominio dei fasori.
  5.  Impedenza e ammettenza dei bipoli.
  6. Analisi dei circuiti dinamici in regime sinusoidale.
  7. Estensione di teoremi al regime sinusoidale.
  8. Potenza attiva, reattiva e complessa in regime sinusoidale.
  9. Teorema di Boucherot per le potenze.
  10. Massimo trasferimento di potenza attiva.
  11. Trasmissione dell’energia elettrica: rifasamento.

 

7. Sistemi trifase elementari  (4)

  1. Generatore trifase (terna oraria e antioraria)
  2. Carico trifase (configurazione a stella e a triangolo)
  3. Circuiti monofase equivalenti
  4. Potenza istantanea fornita al carico
  5. Principi di sicurezza nei sistemi elettrici 

 

8. Circuiti magnetici e trasformatori (8)

  1. Richiami sui campi elettrico, magnetico e di conduzione. Proprietà dei materiali: permettività, permeabilità e conducibilità
  2. Definizione di circuito magnetico.
  3. Generatori di forza magnetomotrice.
  4. Definizione di auto e mutue induttanze.
  5.  Determinazione delle auto e delle mutue induttanze in un circuito magnetico con due avvolgimenti.
  6.  Modello completo del trasformatore con nucleo in ferro.
  7. Circuiti equivalenti del trasformatore.

 

9. Fondamenti di conversione elettromeccanica (8)

  1. Azioni meccaniche nei condensatori e negli induttori. Principi di funzionamento di attuatori e trasduttori.
  2. Il motore a riluttanza: equazioni e circuiti equivalenti
  3. Il motore in corrente continua:equazioni e circuiti equivalenti.

 

 

Basic Circuit Theory
The main goal of this course is teaching the basic notions and tools of electr(on)ic circuit theory. The topics that are considered are those of classic circuit theory (elementary linear circuit analysis in continuous or sinusoidal steady state, time domain analysis of linear circuits), but considered also from an application point of view and using modern circuit analysis tools. Some simple notions concerning electrical machines and electrical safety will also be given.

 

 


Note Sulla Modalità di valutazione

L'esame consiste in una prova scritta che richiede la soluzione di esercizi ed di una prova di teoria (orale o scritta) entrambe sugli argomenti del corso e volte a verificare le conoscenze teoriche e le capacità di soluzione dei problemi proposti, alla prova di teoria sia accede solo se valutati positivamente per la parte scritta relativa agli esercizi.
Il corso prevede lo svolgimento di due prove in itinere che includono sia esercizi che domande di teoria e che sostituiscono l'esame completo, si accede allla seconda prova solo se valutati positivamente alla prima.

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaL. O. Chua, C. A. Desoer, E. S. Khu, Circuiti lineari e non lineari, Editore: jackson
Risorsa bibliografica facoltativaCharles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani, Circuiti elettrici , Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2017
Risorsa bibliografica facoltativaa. Canova, G.Gruosso, B.vusini, Lezioni di Elettrotecnica , Editore: Esculapio, ISBN: 88-7488-149-5
Risorsa bibliografica facoltativaR. Perfetti, Circuiti elettrici, Editore: Zanichelli
Risorsa bibliografica facoltativaAllan R. Hambley, Elettrotecnica 4/Ed., Editore: Pearson, ISBN: 9788871925561

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
48.0
esercitazione
36.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
18/04/2021