Programmi Laurea Triennale

 

IN/0092 - ELETTROTECNICA

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
FABIO ​PISANO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
ITALIANO ​


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Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/72] ​ ​INGEGNERIA CIVILE [72/00 - Ord. 2013] ​ ​PERCORSO COMUNE440
Obiettivi

Lo studente dovrà:
- acquisire la conoscenza della Teoria dei Circuiti e sviluppare le capacità per risolvere un problema formulato in termini di modello circuitale a parametri concentrati in regime stazionario e regime sinusoidale (conoscenza e capacità di comprensione applicate);
- avere la capacità di prendere decisioni autonome per trovare le soluzioni ai problemi proposti ed essere in grado di interpretare correttamente i risultati ottenuti (autonomia di giudizio);
- avere la capacità di comunicare attraverso elaborazioni scritte e discussioni orali (abilità comunicative)
- acquisire la conoscenza dei termini tecnici e la capacità di comprendere correttamente testi di letteratura tecnica e scientifica attinente (capacità di apprendimento)

Prerequisiti

Conoscenza degli argomenti di base dei corsi di Analisi Matematica I, Fisica I, Fisica II e Geometria.
In particolare è richiesta la conoscenza di:
- Algebra complessa, trigonometria e calcolo vettoriale;
- Risoluzione di sistemi di equazioni algebriche lineari a coefficienti costanti;
- Concetti di campo scalare, campo vettoriale e campo conservativo;
- Principio di conservazione dell’energia e principio di sovrapposizione degli effetti;
- Concetti di base dell’elettrostatica: campo elettrico, lavoro elettrostatico, principio di funzionamento di un condensatore;
- Concetti di base dell’elettromagnetismo: campo magnetico, campo elettromagnetico, principio di funzionamento dell’induttore.

Contenuti

1 - Fondamenti di teoria dei circuiti elettrici: 10 ore (7 ore di teoria, 3 ore di esercizi)
2 - Circuiti in regime stazionario: 15 ore (9 ore di teoria, 6 ore di esercizi)
3 - Circuiti in regime sinusoidale: 15 ore (9 ore di teoria, 6 ore di esercizi)

Metodi Didattici

Il corso consiste di 40 ore di lezione frontale di cui 25 dedicate alla teoria e 15 agli esercizi.
Metodi di Insegnamento: lezioni frontali con l'ausilio di lucidi messi a disposizione degli studenti all'inizio del corso. Le esercitazioni vengono svolte risolvendo alla lavagna esercizi attinenti alla Teoria dei Circuiti spiegata in precedenza.

Verifica dell'apprendimento

L’esame è suddiviso in due parti: una prova scritta e una prova orale. Si è ammessi alla prova orale solo se la prova scritta è stata superata con almeno 18/30. Il punteggio della prova d'esame è attribuito sulla base dei risultati ottenuti in entrambe le prove previste.
Nella prova scritta lo studente dovrà risolvere uno o più problemi formulati in termini di modello circuitale a parametri concentrati. Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito un approccio critico alla soluzione dei problemi in esame ed essere in grado di individuare il metodo risolutivo appropriato in modo autonomo.
Nella prova orale lo studente dovrà esporre la teoria dei circuiti utilizzando i termini tecnici, dimostrando padronanza e conoscenza dei prerequisiti richiesti, una buona capacità di sintesi, autonomia ed analisi critica.

Testi

1. C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, "Circuiti Elettrici", McGraw-Hill
2. Renzo Perfetti, "Circuiti Elettrici", Zanichelli
3. Giorgio Rizzoni, "Elettrotecnica. Principi e Applicazioni", McGrawHill

Altre Informazioni

1 - Fondamenti di circuiti elettrici
Leggi di Kirchhoff. Elementi circuitali bipolari e multipolari. Convenzioni dei generatori e degli utilizzatori. Equazioni caratteristiche dei componenti elementari: Resistore, Capacitore, Induttore, Generatori ideali, Generatori Pilotati, Mutua Induttanza, Trasformatore Ideale. Basi di Definizione. Potenza Istantanea di un componente elettrico, conservazione della potenza in un circuito elettricamente isolato. Proprietà generali dei componenti, linearità, permanenza e passività. Amplificatore Operazionale, circuito equivalente e configurazioni standard.

2 - Regime stazionario
Resistenza equivalente. Collegamenti Serie e Parallelo. Partitori di Tensione e di Corrente nei circuiti resistivi. Equivalenza Stella-Triangolo e Triangolo-Stella nei circuiti resistivi. Circuito Equivalente di Thévenin in regime stazionario. Circuito Equivalente di Norton in regime stazionario. Teorema di Millmann. Massimo trasferimento di potenza in regime stazionario. Teoria dei grafi, grafo di un circuito e scrittura delle equazioni topologiche. Metodo delle correnti di maglia per la risoluzione dei circuiti in regime stazionario. Metodo dei potenziali nodali per la risoluzione dei circuiti in regime stazionario. Teorema di Tellegen.

3 - Il regime sinusoidale permanente
Definizione di Regime sinusoidale permanente. Equivalenza di Eulero. Metodo dei fasori: definizioni. Equazioni caratteristiche dei componenti elementari in regime sinusoidale. Risoluzione dei circuiti in regime sinusoidale con il metodo dei fasori. Teoremi di Thévenin e Norton in regime sinusoidale. Partitori di tensione e di corrente in regime sinusoidale. Potenze in regime sinusoidale: definizioni e calcolo. Potenza nei componenti elementari in regime sinusoidale permanente. Teorema di Boucherot. Rifasamento di carichi monofase. Metodo delle correnti di maglia in regime sinusoidale permanente. Metodo dei potenziali nodali in regime sinusoidale permanente. Massimo trasferimento di potenza in regime sinusoidale permanente.

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