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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 082742 - ELETTROTECNICA
Docente Storti Gajani Giancarlo
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 (358) INGEGNERIA INFORMATICAIOAAZZZZ082742 - ELETTROTECNICA
IOLAZZZZ082742 - ELETTROTECNICA
IORAZZZZ082742 - ELETTROTECNICA

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni fondamentali di teoria dei circuiti, di conversione elettromeccanica dell’energia e dei circuiti magnetici e trasformatori.
Vengono trattati gli strumenti di analisi dei circuiti elementari in regime stazionario, in regime sinusoidale e in transitorio, con cenni sui sistemi trifase per quanto riguarda la parte circuitale. Per la parte di conversione elettromeccanica vengono invece messe in evidenza le azioni meccaniche nei campi elettrici e magnetici e l’accoppiamento di circuiti nel caso del campo magnetico. 
Nella presentazione degli argomenti, accanto all’aspetto metodologico, vengono mostrati gli aspetti applicativi e particolare attenzione viene dedicata alla critica dei risultati.


Risultati di apprendimento attesi

Indicatore D1
- Conoscere cos'è un circuito elettrico ed i suoi componenti fondamentali.
- Conoscere il concetto di modello circuitale e i suoi limiti di applicabilità.
- Conoscere le leggi dei circuiti elettrici e i teoremi fondamentali (compresi i lori limiti di validità) necessari per affrontare l'analisi di un circuito.
- Comprendere cosa è un circuito magnetico, e conoscere le principali relazioni volte al calcolo dei parametri circuitali equivalenti.
- Conoscere le principali interazioni meccaniche nei campi elettrici e magnetici (Forza in induttori e condensatori), comprendendo i principi di funzionamento alle base delle macchine elettriche.
Indicatore D2
- Sapere utilizzare le conoscenze acquisite per formulare e risolvere il problema dell'analisi di circuiti elettrici operanti sia a regime che in transitorio.
- Essere in grado di selezionare tra i diversi strumenti forniti dall'insegnamento quelli più idonei al raggiungimento degli obiettivi posti in termini di modellizzazione ed analisi dei circuiti.
- Essere in grado di interpretare in modo critico i risultati ottenuti


Argomenti trattati

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.

 


Prerequisiti
 

Modalità di valutazione

Modalità di svolgimento delle prove di verifica: regolari appelli nei periodi previsti dal Consiglio di Facoltà. La verifica dell’apprendimento viene effettuata, per ogni appello, mediante una prova scritta selettiva e una prova orale. La valutazione finale dell’esame è ottenuta considerando gli esiti delle prove scritte, orali e della valutazione conseguita (per i corsi della Laurea on Line) nelle prove intermedie previste dai regolamenti.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaCharles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku, Giambattista Gruosso e Giancarlo Storti Gajani, Circuiti Elettrici 5/ed, Editore: McGraw, Anno edizione: 2017, ISBN: 9788838615627
Risorsa bibliografica obbligatoriaPerfetti R., Circuiti elettrici, Editore: Zanichelli, ISBN: 978-88-08-17888-6
Risorsa bibliografica facoltativaAzzimonti E., Maffezzoni P., Vannozzi G., Esercizi di Elettrotecnica. Con temi d'esame dettagliatamente svolti, Editore: Aracne, Anno edizione: 2009, ISBN: 978-88-548-2553-6
Risorsa bibliografica facoltativaRichard C. Dorf, James A. Svoboda, Introduction to Electric Circuits (8ª Edizione), Editore: J. Wiley and Sons, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-0-470-55302-2
Risorsa bibliografica facoltativaAllan R. Hambley, Elettrotecnica (ediz. italiana), Editore: Pearson, Anno edizione: 2009, ISBN: 978-88-719-2556-1
Risorsa bibliografica facoltativaRizzoni Giorgio, Principles and Applications of Electrical Engineering, Editore: Mc Graw-Hill International Edition, ISBN: 978-00-712-5444-1

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
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
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
27/09/2020