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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 082748 - ELETTROTECNICA
Docente Pignari Sergio Amedeo
Cfu 10.00 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 (355) INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE*ROTZZZZ082748 - ELETTROTECNICA
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICA*ROTZZZZ082748 - ELETTROTECNICA
I1AROTZZZZ082742 - ELETTROTECNICA
082748 - ELETTROTECNICA
I1TROTZZZZ097245 - ELETTROTECNICA
IT1ROTZZZZ082748 - ELETTROTECNICA

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi
Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni fondamentali di teoria dei circuiti e cenni di elettromagnetismo. Gli argomenti sono quelli classici: viene trattata l’analisi di circuiti elementari in regime stazionario, in regime sinusoidale e in transitorio, e vengono illustrati i concetti di base della teoria dei campi elettromagnetici. Nella presentazione degli argomenti, accanto all’aspetto metodologico, vengono mostrati gli aspetti applicativi e particolare attenzione viene dedicata alla critica dei risultati.

  
Programma delle lezioni e delle esercitazioni
1. Introduzione
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. Leggi di Kirchhoff delle tensioni e delle correnti.
6. Potenza ed energia. Teorema di Tellegen.

2. Bipoli puramente resistivi (adinamici) e circuiti elementari
1. Bipoli notevoli: resistore, generatori ideali 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. Generatori non ideali.
4. Fenomeni energetici nei bipoli adinamici.
5. Connessioni in serie e in parallelo di bipoli.
6. Bipoli non-lineari: risoluzione grafica di semplici circuiti.

3. Doppi bipoli lineari e affini
1. Rappresentazioni dei doppi bipoli: matrici R, G, H e T.
2. Potenza in un doppio bipolo.
3. I quattro generatori pilotati e circuiti elementari. Giratore. Trasformatore ideale.
4. Amplificatore operazionale ideale, configurazioni tipiche, esempi di applicazione.
5. Trasformazioni stella–triangolo e triangolo-stella.
6. Connessioni di doppi bipoli.

4. Analisi dei circuiti
1. Trasformazioni di generatori non ideali.
2. Analisi nodale di circuiti (metodo dei potenziali di nodo).
3. Regola di Millman.
4. Teorema del massimo trasferimento di potenza.
5. Principio di sovrapposizione degli effetti.
6. Teoremi di Thévenin e di Norton.
7. Principio di sostituzione.

5. Componenti e circuiti dinamici elementari
1. Condensatore e induttore: energia, stato iniziale.
2. Connessioni in serie e in parallelo di condensatori e di induttori.
3. Circuiti RC e RL del primo ordine con sorgenti costanti, a scalino e lineari a tratti.
4. Circuiti RC e RL del primo ordine con interruttori.

6. Circuiti in regime sinusoidale
1. Richiami sui numeri complessi.
2. Rappresentazione di sinusoidi mediante fasori.
3. Circuiti RC, RL del primo ordine con generatori sinusoidali.
4. Leggi di Kirchhoff nel dominio dei fasori.
5. Relazioni costitutive nel dominio dei fasori. Concetto di impedenza e ammettenza.
6. Circuiti risonanti.
7. Induttori accoppiati.
8. Estensione delle proprietà dei circuiti dal regime stazionario al regime sinusoidale.
9. Potenza complessa, attiva, reattiva e apparente in regime sinusoidale e fasoriale.
10. Teorema di Boucherot.
11. Massimo trasferimento di potenza attiva.
12. Rifasamento.
13. Sistemi trifase elementari.
14. Funzioni di rete e proprietà filtranti dei circuiti (cenni)
15. Regime multifrequenziale.

7 Cenni di elettromagnetismo
1. Cenni su campi scalari e vettoriali.
2. Campo elettrostatico.
2.1. Campo elettrico (E), densità di flusso elettrico (D) e permettività elettrica.
2.2. Legge di Gauss per il campo elettrico.
2.3. Potenziale elettrico e tensione.
2.4. Capacità ed energia accumulata.
3. Conduzione elettrica nei metalli.
3.1. Vettore densità di corrente e flusso.
3.2. Resistenza e legge di Joule.
4. Campo magnetostatico.
4.1. Campo magnetico (H), densità di flusso magnetico (B) e permeabilità magnetica.
4.2. Legge di Gauss per il campo magnetico.
4.3. Legge di Ampere.
4.4. Induttanza ed energia accumulata.
4.5. Circuiti magnetici (forza magnetomotrice, tensione magnetica, riluttanza).
5. Induzione elettromagnetica (legge di Faraday).
5.1. Forza elettromotrice indotta.
5.2. Auto e mutue induttanze.
5.3. Trasformatore reale.
 
Altre informazioni
I docenti sono generalmente reperibili presso il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, nella fascia oraria specificata in rete, sul sito del Politecnico. Per comunicazioni al di fuori dell’orario delle lezioni e di quello di consulenza si faccia riferimento alla posta elettronica dei singoli docenti.

Prerequisiti
Matematica
Calcolo differenziale e integrale per funzioni di variabile reale. Algebra dei numeri complessi. Elementi di calcolo matriciale.

Fisica
Potenza, lavoro, energia.
 
Altre informazioni
I docenti sono generalmente reperibili presso il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, nella fascia oraria specificata in rete, sul sito del Politecnico. Per comunicazioni al di fuori dell’orario delle lezioni e di quello di consulenza si faccia riferimento alla posta elettronica dei singoli docenti.

Note Sulla Modalità di valutazione

La verifica dell’apprendimento è effettuata mediante una prova scritta e una eventuale prova orale (a discrezione del docente).


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaC. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, G. Gruosso e G. Storti Gajani, Circuiti Elettrici, 5/ed., Editore: McGraw-Hill Inc., Anno edizione: 2017, ISBN: 9788838615627
Risorsa bibliografica facoltativaR. Perfetti, Circuiti Elettrici, Seconda edizione, Editore: Zanichelli Editore, Anno edizione: 2013, ISBN: 978-88-08-17888-6
Risorsa bibliografica facoltativaM. De Magistris, G. Miano, Circuiti: Fondamenti di Circuiti per l'Ingegneria, Editore: Springer, Anno edizione: 2007, ISBN: 9788847005372
Risorsa bibliografica facoltativaR. C. Dorf, J. A. Svoboda, Introduction to Electric Circuits, 8th Edition, Editore: John Wiley & Sons, Inc., Anno edizione: 2010, ISBN: 978-0-470-55302-2
Risorsa bibliografica facoltativaR. E. Thomas, A. J. Rosa, and G. J. Toussaint, The Analysis and Design of Linear Circuits, 7/ed., Editore: John Wiley & Sons, Inc., Anno edizione: 2012, ISBN: 978-1-118-06558-7
Risorsa bibliografica facoltativaF. T. Ulaby, Fundamentals of Applied Electromagnetics, 5th Edition, Editore: Pearson Education Inc., Anno edizione: 2007, ISBN: 0-13-241326-4
Risorsa bibliografica facoltativaC. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, 6/ed., Editore: McGraw-Hill Inc., Anno edizione: 2016, ISBN: 9780078028229

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
58.0
esercitazione
44.0
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
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
25/02/2021