università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

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1 università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Facoltà o Scuola di INGEGNERIA Registro delle Lezioni del Corso di Introduzione ai Circuiti C.d.L. in Ingegneria dell'automazione e D.d.L. in Ingegneria informatica (A-DE) Dettate dal Prof. Raffaele ALBANESE nell Anno Accademico Visto: IL PRESIDE Da presentare all Ufficio del Personale appena chiusi i corsi di lezioni.

2 LEZIONE 1a LEZIONE 4a Introduzione al corso. Bipoli adinamici. Caratteristica statica. Riferimenti. Convenzioni. Addì Addì LEZIONE 2a LEZIONE 5 Modello circuitale. Intensità di corrente, tensione elettrica e d.d.p. N-polo, bipolo, reti, leggi di Kirchhoff. Classificazione dei bipoli adinamici: passività, linearità, tempoinvarianza. Addì Addì LEZIONE 3a LEZIONE 6 Potenza ed energia elettrica nei bipoli. Relazione con il teorema di Poyinting. Amperometro e voltmetro ideali. Bipoli fondamentali: resistori lineari, generatori indipendenti di corrente e tensione, corto circuito, circuito aperto. Addì Addì

3 LEZIONE 7a LEZIONE 10a Interruttore ideale. Diodo ideale. Punto di lavoro di due bipoli. Partitori di corrente. Esercizi sulle reti alimentate da un solo generatore indipendente. Addì Addì LEZIONE 8 LEZIONE 11 Esercizi sul punto di lavoro di due bipoli. Bipoli in serie: caratteristica statica. Addì Generatori indipendenti in serie ed in parallelo: tra loro e con resistori lineari. Esercizi su reti lineari con un solo generatore. Addì LEZIONE 9 LEZIONE 12 Resistori in serie. Partitori di tensione. Bipoli in parallelo: caratteristica statica. Resistori in parallelo. Elementi di teoria dei grafi: grafo, grafo orientato, percorso, grafo orientato, maglia, albero, coalbero. Matrice di incidenza. Equazioni di Kirchhoff in forma Tableau. Teorema di Tellegen (delle potenze virtuali). Addì Addì

4 LEZIONE 13a LEZIONE 16 Maglie fondamentali. Equazioni di Kirchhoff in forma minima. Teorema di Norton. Addì Addì LEZIONE 14a LEZIONE 17 Sovrapposizione degli effetti per reti lineari alimentate da generatori indipendenti. Addì Teorema di Thevenin. Trasformazioni triangolo-stella e stella-triangolo. Addì LEZIONE 15a LEZIONE 18 Equazioni di Kirchhoff in termini di correnti. Esercizi sulla sovrapposizione degli effetti. Addì Addì

5 LEZIONE 19a LEZIONE 22a Esercizi sulle reti in regime stazionario. Correnti di maglia. Trattamento dei generatori indipendenti di corrente. Esercizi Addì Addì LEZIONE 20 LEZIONE 23 Esercizi sulle reti in regime stazionario. Esercizi. Addì Addì LEZIONE 21 LEZIONE 24 Potenziali di nodo. Trattamento dei generatori indipendenti Non amplificazione di tensioni e correnti. di tensione. Teorema di Millman. Addì Addì

6 LEZIONE 25 LEZIONE 28 N-poli lineari passivi. Matrice delle conduttanze: analisi e sintesi. Reti con N-poli Generatori pilotati. Analisi di reti con generatori pilotati. Sovrapposizione degli effetti e teoremi dei generatori equivalenti per reti lineari con generatori pilotati. Addì Addì LEZIONE 26 LEZIONE 29 Caratterizzazione dei doppi bipoli lineari. Matrice delle conduttanze e sue proprietà. Analisi e sintesi. Doppi bipoli non inerti. Bipoli fondamentali nel dominio del tempo. Caso linearetempoinvariante: generatori, resistori, induttori, condensatori. Cenni sulle caratteristiche dei bipoli non lineari e di quelli tempovarianti. Interruttore ideale. Addì Addì LEZIONE 27 LEZIONE 30a Altre caratterizzazione dei doppi bipoli lineari. Matrice Bipoli dissipativi e conservativi. Potenza ed energia. delle resistenze: analisi e sintesi. Cenni su matrice ibrida e Energia immagazzinata, memoria, passività, grandezze di matrice di trasmissione. stato nei bipoli conservativi. Addì Addì

7 LEZIONE 31 LEZIONE 34a Circuito resistivo assoviato ad una rete dinamica. Equazioni di stato. Problema di Cauchy. Reti lineari tempoinvarianti. Scarica di un condensatore. Costante di tempo di una rete RC lineare tempoinvariante qualsiasi. Gradino unitario. Variabili non di stato. Rete all istante iniziale. Addì Addì LEZIONE 32 LEZIONE 35 Circuito RC. Equazione di stato, Equazione omogenea associata. Frequenze naturali. Costanti di tempo. Circuiti dissipativi. Regime permanente e termine transitiorio. Condizioni iniziali. Evoluzione libera e risposta forzata. Sovrapposizione degli effetti. Transitori successivi. Circuito RL del primo ordine. Esercizi su circuiti dinamici del primo ordine. Addì Addì LEZIONE 33 LEZIONE 36 Carica del condensatore. Comportamento di un Rete RLC serie del secondo ordine. Equazioni di stato. condensatore in regime stazionario. Rendimento di carica. Equazione differenziale del secondo ordine. Addì Addì

8 LEZIONE 37a LEZIONE 40a Rete RLC parallelo del secondo ordine. Rete RLC: condizioni iniziali e calcolo delle grandezze di stato. Reti RL e RC del secondo ordine: assenza di oscillazioni. Metodo simbolico. Fasori. Diagrammi fasoriali. Esercizi sul metodo simbolico. Addì Addì LEZIONE 38a LEZIONE 41a Esercitazione sui transitori del secondo ordine nel dominio Caratteristiche dei bipoli fondamentali in regime del tempo. sinusoidale permanente. Impedenza e ammettenza. Resistenza, reattanza, reattanza capacitiva, conduttanza, suscettanza. Esercizi sul metodo simbolico. Addì Addì LEZIONE 39a LEZIONE 42a Richiami sui numeri complessi. Reti in regime periodico. Reti in regime sinusoidale permanente. Valore efficace. Potenze in regime sinusoidale permanente. Potenza istantanea, attiva, reattiva, apparente e reale. Addì Addì

9 LEZIONE 43 LEZIONE 46a Teorema di Tellegen in regime sinusoidale. Conservazione delle potenze complesse. Misure elettriche: amperometro, voltmetro e wattmetro. Banda passante di un filtro RLC. Esercizi sulle reti con generatori sinusoidali. Addì Addì LEZIONE 44 LEZIONE 47 Rifasamento. Doppi bipoli in regime sinusoidale. Trasformatore ideale, giratore. Proprietà del giratore e del trasformatore ideale. Massimo trasferimento di potenza. Addì Addì LEZIONE 45 LEZIONE 48 Risonanza: frequenza di risonanza e fattore di qualità in un circuito RLC. Relazione fra trasformatore ideale e circuiti accoppiati. Addì Addì

10 LEZIONE 49a LEZIONE 52 Sistemi trifase. Terne simmetriche ed omopolari. Collegamenti triangolo-triangolo e stella-stella. Analisi di altri collegamenti. Argomento facoltativo Trattamento delle condizioni iniziali. Generatori impulsivi. Risposta impulsiva unitaria. Calcolo della risposta impulsiva unitaria in una rete lineare tempoinvariante. Relazioni con risposta al gradino unitario e funzione di trasferimento. Integrale di convoluzione. Effetti della tempovarianza. Addì Addì LEZIONE 50 LEZIONE 53a Sistemi trifase simmetrici ed equilibrati. Potenze nei sistemi trifase. Inserzione Aron. Rifasamento. Esercizi: analisi di reti lineari in transitorio nel dominio del tempo. Addì Addì LEZIONE 51 LEZIONE 54 Argomento facoltativo Richiami sulle proprietà della trasformata di Laplace. Analisi di reti lineari tempoinvarianti nel dominio di Laplace. Impedenza operatoriale. Funzione di trasferimento. Esercizi sulle reti lineari resistive alimentate da generatori indipendenti o controllati. Esercizi sulle reti monofase e trifase in regime sinusoidale permanente. Addì Addì

11 LEZIONE 55 LEZIONE 58 Argomento Esercizi sulle reti lineari Addì C. Petrarca Addì LEZIONE 56a LEZIONE 59a Argomento Esercizi sulle reti lineari in transitorio. Addì C. Petrarca Addì LEZIONE 57 LEZIONE 60a Addì Addì