Indice. 0.1 Prefazione... ix

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Albina Randazzo
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1 Indice 0.1 Prefazione ix 1 METODI GENERALI DI ANALISI Gradi di libertà, vincoli e metodo della matrice sparsa Esempio sul metodo della matrice sparsa Elementi di teoria dei grafi Metodo dei potenziali indipendenti Esercizio n. 1 - Regime stazionario Esercizio n. 2 - Regime stazionario Esercizio n. 3 - Regime stazionario Esercizio n. 4 - Regime alternato sinusoidale Metodo degli insiemi di taglio Esercizio n. 1 - Regime stazionario Metodo degli anelli indipendenti Esercizio n. 1 - Regime stazionario Esercizio n. 2 - Regime alternato sinusoidale Metodo delle maglie fondamentali Esercizio n. 1 - Regime stazionario Ortogonalità fra matrice Q e matrice B Analisi nodale modificata Esercizio n. 1 - Con sorgente di tensione nell albero Esercizio n. 2 - Con sorgente di tensione nel coalbero Esercizio n Analisi modificata degli insiemi di taglio Esercizio n

2 iv Indice 1.10 Analisi modificata delle maglie fondamentali Esercizio n Rete aumentata Regime dinamico: metodo delle equazioni di stato Esercizio n. 1 - RLC con radici reali e distinte e forzante sinusoidale Esercizio n. 2 - Rete RLC con radici reali e distinte eforzantestazionaria Esercizio n. 3 - Rete RC con radici reali e distinte, forzanti costanti Esercizio n. 4 - Rete RLC con radici complesse coniugate, forzante stazionaria Esercizio n. 5 - Rete RL con radici reali e distinte, forzante sinusoidale TRASFORMATA DI LAPLACE Definizione della trasformata di Laplace Trasformata di Laplace di alcune funzioni del tempo Proprietà della trasformata di Laplace Trasformata di Laplace di altre funzioni del tempo La formula di antitrasformazione Teorema del valore iniziale e finale Sviluppo in frazioni parziali e inversione Radici reali e distinte Radici reali e multiple Radici complesse e coniugate I componenti elettrici nel dominio di Laplace Resistore Induttore Condensatore Due-porta induttivo Applicazione a circuiti elettrici del primo ordine Il circuito RL serie Il circuito GC parallelo RC serie con onda di tensione rettangolare Carica e scarica impulsiva di un condensatore Carica e scarica impulsiva di un induttore Applicazione ai circuiti elettrici del secondo ordine Esercizio n. 1 - RLC alimentato con gradino di tensione Esercizio n. 2 -Trasformata di Laplace con equazioni di stato Esercizio n. 3 - RLC con forzante sinusoidale e frequenze naturali reali e distinte Esercizio n. 4 - RLC con forzante sinusoidale e frequenze naturali complesse e coniugate

3 Indice v Esercizio n. 5 - Mutuo induttore alimentato da gradino e da onda quadra Esercizio n. 6 - Rete RLC con condizioni iniziali Esercizio n. 7 - Rete con mutuo induttore Esercizio n. 8 - RLC con due sorgenti Esercizio n. 9 - RLC con due sorgenti, una a gradino eunasinusoidale Esercizio n Mutuo induttore alimentato da sorgente sinusoidale DUALITA FRA RETI MAGNETICHE E RETI ELET- TRICHE Introduzione La dualità secondo la teoria delle reti Applicazione n. 1: Trasformatore monofase con nucleo a mantello e due avvolgimenti Applicazione n. 2: Trasformatore trifase con nucleo a tre colonne e due avvolgimenti Applicazione n. 3: Trasformatore trifase con nucleo a cinque colonne e due avvolgimenti Applicazione n. 4: Trasformatore parametrico COMPONENTI COMMUTANTI NON LINEARI Diodo ideale Diodo ideale e sorgente di tensione in serie Diodo ideale, sorgente di tensione e resistore lineare in serie Diodo ideale in parallelo ad una sorgente di corrente Diodo, sorgente di corrente e resistore in parallelo Diodo reale Transistore a giunzione bipolare n-p-n Transistore in connessione a base comune Transistore in connessione a emettitore comune Esempio n BJT come interruttore pilotato BJT come amplificatore di corrente (per piccoli segnali) BJT n-p-n con emettitore comune: equazioni costitutive Transistore a e etto di campo Punto di lavoro del transistore n-mosfet Esempio numerico MOSFET come interruttore pilotato in tensione MOSFET ad arricchimento come resistore non lineare Il MOSFET come amplificatore pilotato in tensione AMPLIFICATORE OPERAZIONALE Amplificatore invertente

4 vi Indice 5.2 Amplificatore non invertente Amplificatore di erenziale Sommatore invertente Amplificatore integratore Amplificatore derivatore Amplificatore comparatore Esercizi su reti con amplificatori operazionali Esempio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n REGIME PERIODICO Funzioni periodiche Sviluppo in serie di Fourier Tensioni, correnti, impedenze Valore e cace di tensioni e correnti Potenza CONVERSIONE STATICA C.A. - C.C Introduzione Circuito di raddrizzamento a semionda Circuito di raddrizzamento a doppia semionda Circuito di raddrizzamento a ponte monofase Circuito di raddrizzamento a stella trifase Circuito di raddrizzamento a ponte trifase COMPONENTI SIMMETRICI Motivazione per lo studio Introduzione ai componenti simmetrici Casi notevoli Esercizi Trasformazione dell equazione costitutiva Corto-circuito tripolare Corto-circuito bipolare isolato Esercizio Corto-circuito unipolare a terra STRUTTURE DIELETTRICHE Introduzione Campo elettrostatico Capacità Condensatore piano Condensatore cilindrico Condizioni al contorno del campo elettrostatico

5 Indice vii 9.4 Condensatore con tre armature Equazioni costitutive a tensioni impresse Coe cienti della matrice di capacità Variazione di energia Legame fra tensioni e correnti Circuito equivalente Equazioni costitutive a cariche impresse Coe cienti della matrice delle elastanze capacitive Variazione di energia Legame fra tensioni e correnti Circuito equivalente Corrispondenza fra matrice di capacità e di elastanza Equazioni costitutive con variabile ibride Coe cienti della matrice ibrida Variazione di energia Legame fra tensioni e correnti Circuito equivalente Multi-polo capacitivo Osservazioni STRUTTURE CONDUTTIVE Introduzione Campo di conduzione Resistenza Potenza dissipata per e etto Joule Resistività in funzione della temperatura Comportamento termico di un corpo semplice Perdita per correnti parassite Separazione delle perdite ELETTROMECCANICA - MACCHINE ROTANTI Macchina sincrona anisotropa monofase Macchina sincrona anisotropa monofase a corrente impressa Macchina sincrona anisotropa monofase a tensione impressa Macchina sincrona isotropa monofase Mutuo induttore isotropo a correnti impresse Mutuo induttore isotropo a flussi impressi Mutuo induttore rotante isotropo con variabili ibride impresse Macchina sincrona polifase Mutuo induttore bifase a correnti impresse Mutuo induttore bifase in formulazione ibrida Mutuo induttore trifase sincrono a flussi impressi.. 464

6 viii Indice Numero di poli di un avvolgimento Avvolgimento distribuito Macchina asincrona bifase Macchina asincrona bifase bi-alimentata Macchina asincrona con rotore in corto-circuito Macchina a corrente continua Motore a corrente continua con eccitazione indipendente Motore a corrente continua con eccitazione in serie Dinamo con eccitazione indipendente Dinamo con eccitazione derivata Appendice A - Proprietà elettriche e magnetiche dei materiali Resistività, conducibilità, coe ciente di temperatura a 20 C Calore specifico, peso specifico Costante dielettrica relativa Permeabilità relativa Caratteristica di magnetizzazione di una tipica lamiera magnetica Appendice B - Costanti di uso ricorrente Appendice C - Formule trigonometriche di uso comune Appendice D - Matrici e determinanti Matrici Operazioni Altre definizioni Determinanti Appendice E - Alfabeto greco 539

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