Politecnico di Milano
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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 083266 - ELETTROTECNICA E ELETTRONICA APPLICATA
Docente Mussetta Marco
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) - BV (350) INGEGNERIA AEROSPAZIALE*EP083266 - ELETTROTECNICA E ELETTRONICA APPLICATA

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze di base necessarie per affrontare l’analisi di circuiti elettrici ed elettronici e i principi di conversione elettromeccanica. 

Allo studente viene richiesto di mettere a frutto molte delle conoscenze acquisite nei corsi di Fisica e Matematica, traducendole in applicazioni dell’ingegneria elettrica.

Viene perseguito in questo modo un duplice obiettivo: quello di contribuire a sviluppare una mentalità ingegneristica, e quello di fornire conoscenze e strumenti che potranno trovare ulteriori applicazioni in corsi successivi.


Risultati di apprendimento attesi

Lo studente:
• ha conoscenza del funzionamento dei circuiti resistivi e dinamici e degli elementi che li compongono, e sa quali sono le ipotesi di validità dei teoremi che consentono di analizzarli;
• sa analizzare un circuito elettrico sia nel dominio del tempo che in quello della frequenza, ne conosce le proprietà filtranti, sa caratterizzarlo dal punto di vista energetico e ne conosce le principali applicazioni;
• conosce i principi fondamentali dei circuiti magnetici, della conversione elettromeccanica dell’energia e alcune applicazioni corrispondenti;
• comprende il funzionamento di alcuni componenti elettronici come il transistor e l’amplificatore operazionale e i relativi circuiti applicativi;
• è in grado di applicare le conoscenze acquisite per la soluzione dei circuiti elettrici.


Argomenti trattati

1. Grandezze elettriche fondamentali. L’approssimazione dei circuiti concentrati. Circuiti elettrici e componenti circuitali. Leggi di Kirchhoff. Tensione, corrente e potenza: definizione, rappresentazione e misura.

2. Elementi circuitali ideali: resistore, induttore, condensatore, induttori accoppiati. Generatori indipendenti e pilotati di tensione e di corrente.

3. Circuiti resistivi e metodi di analisi. Partitori di tensione e di corrente. Bipolo attivo tipo serie e parallelo. Equivalenza. Teoremi di Thevenin e di Norton. Teorema del massimo trasferimento di potenza. Diodo a giunzione pn: equazione costitutiva, caratteristica lineare a tratti e corrispondenti circuiti equivalenti.

4. Multiporta resistivi; componenti e circuiti elettronici. Tripolo resistivo lineare. Trasformazione stella-triangolo e viceversa. Trasformatore ideale. Transistore bipolare a giunzione: caratteristiche di porta e circuiti equivalenti, punto di lavoro. Principi di amplificazione e amplificatori. Amplificatore operazionale e relativi circuiti applicativi.

5. Circuiti dinamici. Transitorio di reti RC e RL del primo ordine in risposta libera e forzata. Circuiti di ordine superiore.

6. Circuiti in regime sinusoidale. Grandezze sinusoidali. Algebra dei fasori. Resistore, induttore e condensatore in regime sinusoidale. Impedenza, ammettenza, reattanza, suscettanza. Teorema di Thevenin e di Norton in regime sinusoidale. Potenza istantanea, attiva, reattiva, apparente e complessa. Teorema del massimo trasferimento di potenza in corrente alternata. Rifasamento di un carico industriale. Circuiti trifase.

7. Risposta in frequenza. Funzioni di rete. Proprietà filtranti dei circuiti. Circuiti risonanti. Risposta ad un ingresso periodico.

8. Richiami di elettromagnetismo. Circuiti magnetici e parametri di auto e mutua induttanza. Trasformatore reale: principio di funzionamento e circuito equivalente. Principi di conversione elettromeccanica (magnetica ed elettrostatica); principio dei lavori virtuali nei sistemi elettromeccanici: calcolo di forze e coppie. Macchine in corrente continua e in corrente alternata: circuiti equivalenti e caratteristiche coppia-velocità. Il campo magnetico rotante.


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze elementari di analisi matematica e geometria, con particolare riferimento ad operazioni sui numeri complessi, calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali lineari e algebra delle matrici. Inoltre sono fondamentali le conoscenze di base dell’elettromagnetismo.


Modalità di valutazione

L’esame può essere superato sostenendo le prove in itinere o presentandosi agli appelli nelle sessioni previste dalla Scuola.
In entrambi i casi, si tratta di una prova scritta che comprende sia esercizi che domande di teoria.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaRenzo Perfetti, Circuiti elettrici, Editore: Zanichelli, Anno edizione: 2013, ISBN: 9788808178886 http://www.zanichelli.it/ricerca/prodotti/circuiti-elettrici
Risorsa bibliografica facoltativaF.GRIMACCIA M.MUSSETTA R.ZICH, Elettrotecnica. Esercizi e Temi d'Esame Svolti, Editore: Esculapio, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788874889044 http://www.editrice-esculapio.com/f-grimaccia-m-mussetta-r-zich-elettrotecnica-esercizi-e-temi-desame-svolti/
Risorsa bibliografica facoltativaCharles K. Alexander e Matthew N.O. Sadiku, Circuiti elettrici 4/ed, Editore: McGraw-Hill Education, Anno edizione: 2014, ISBN: 9788838668517 http://www.ateneonline.it/alexander4e
Risorsa bibliografica facoltativaElettrotecnica ed Elettronica Applicata, Editore: McGraw-Hill - Create (Custom Publishing), Anno edizione: 2016, ISBN: 9781308916767 http://opac.biblio.polimi.it/SebinaOpac/.do?idopac=PMI1231245
Risorsa bibliografica facoltativaGiorgio Rizzoni, Elettrotecnica - Principi e applicazioni 3/ed, Editore: McGraw-Hill Education, Anno edizione: 2013, ISBN: 9788838667602 http://www.ateneonline.it/rizzoni3e

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
16/10/2018 Area Servizi ICT v. 1.4.11 / 1.4.11