ELETTROTECNICA

Il corso ha la finalità di fornire conoscenze di teoria dei circuiti ed elementi di campi elettromagnetici stazionari quasi stazionari e comunque variabili nel tempo. Vengono presentati i metodi per l’analisi dei circuiti elettrici e le conoscenze propedeutiche per i successivi corsi di elettronica, telecomunicazioni, misure, calcolatori elettronici, controlli automatici. L’allievo ingegnere impara a risolvere semplici circuiti nel dominio del tempo ed in regime sinusoidale, i metodi di analisi sistematica ed i teoremi fondamentali dell’analisi delle reti. Sui temi trattati vengono proposte brevi esercitazioni applicative

Circuiti a parametri concentratiIl modello circuitale. Leggi di Kirchhoff. Limiti di validità del modello circuitale a parametri concentrati.Elementi circuitali ideali ad una e due porteResistori. Generatori indipendenti. Capacitori. Induttori. Circuiti semplici: collegamenti serie e parallelo, partitori di tensione e di corrente. Concetto di equivalenza: trasformazione stella-triangolo e viceversa. Resistori non lineari. Metodo grafico per la determinazione della caratteristica equivalente. Punto di lavoro. Diodo ideale. Induttori accoppiati. Trasformatore ideale. Generatori pilotati. Potenza ed energia. Teorema di Tellegen.Circuiti del primo e del secondo ordine. Circuiti RC ed RL serie e parallelo. Circuito RLC serie e parallelo Concetto di stato. Frequenze naturali. Equazione differenziale e condizione iniziale. Risposta ingresso zero, stato zero e completa. Risposta al gradino. Risposta all'impulso. Cenni sui circuiti di ordine qualsiasi Equazione differenziale di ordine minimo. Risposta ingresso zero, stato zero e completa. Risposta all'impulso. Integrale di convoluzione. Risposta completa ad ingresso arbitrario.Metodi sistematici per la soluzione delle reti e teoremi delle reti Grafo di una rete elettrica. Insiemi di taglio e maglie. Analisi dei nodi, dei tagli, delle maglie e degli anelli. Teorema di sostituzione. Teorema di sovrapposizione. Teorema di Thevenin e Norton. Teorema di MillmanAnalisi in regime sinusoidaleTeorema fondamentale del regime sinusoidale. Valore efficace. Fasori. Espressione fasoriale delle leggi di Kirchhoff e delle equazioni di lato. Impedenza ed ammettenza. Soluzione delle reti in regime sinusoidale. Potenze in regime sinusoidale. Teorema di Boucherot. Applicazioni: rifasamento, teorema del massimo trasferimento di potenza, circuiti risonanti RLC. Regime periodico non sinusoidale. Sistemi trifase.Doppi bipoli. Rappresentazioni dei doppi bipoli. Reciprocità nei doppi bipoli. Interconnessione di doppi bipoli.Campi elettromagnetici stazionari quasi stazionari e comunque variabili nel tempoCampo elettrostatico e applicazioni. Campo magnetostatico e applicazioni. Equazioni di Laplace e Poisson, Circuiti magnetici. Campi rapidamente variabili, potenziali elettromagnetici, teorema di Poynting, equazioni d’onda omogenee e non omogenee, potenziali ritardati, radiazione, dipolo hertziano cenni sulle linee di trasmissione.

1. C.A. Desoer, E.S. Kuh , Fondamenti di Teoria dei Circuiti, Franco Angeli Editore,
2. A. Laurentini, A.R. Meo, R. Pomè, Esercizi di elettrotecnica, Levrotto&Bella
3. R.Perfetti, Circuiti Elettrici, Zanichelli.
4. J.A. Edminister, Circuiti Elettrici, coll. Schaum's, McGraw-Hill.
5. Ramo, Whinnery, Van Duser, Campi e onde nell’elettronica per le comunicazioni Franco Angeli Editore