Corso di Elettrotecnica

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1 Anno Accad. 2013/2014, II anno: Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica Corso di Elettrotecnica (prof. G. Rubinacci) Diario delle Lezioni Materiale didattico di riferimento: Circuiti M. De Magistris e G. Miano, Circuiti, [DMM] Ulteriore materiale didattico è disponibile sul sito all indirizzo del corso Eventuali ulteriori riferimenti potranno essere dati durante lo svolgimento del corso 1.. Materiale didattico di riferimento: Campi Appunti disponibili sul sito all indirizzo del corso [GR] Appunti del prof. Luciano De Menna disponibili sul sito [LDM] Eventuali ulteriori riferimenti potranno essere dati durante lo svolgimento del corso 1 Lezione n. 1 (25/09/13) 2h Introduzione ai circuiti elettrici. Corrente elettrica. Conservazione della carica. Amperometro ideale. Corrente elettrica e densità di corrente. [DMM ]. Lezione n. 2 (27/09/13) 2h Tensione elettrica. Differenza di potenziale. Voltmetro ideale. [DMM 1.1.3] Dispositivi elettrici ideali a due terminali. Il bipolo elettrico. [DMM 1.2] Il circuito elettrico ideale. 1 Si ritiene utile dare indicazione di alcuni testi per ulteriori approfondimenti e per gli esercizi [1] L.O. CHUA, C. DESOER, E. KUH, Circuiti lineari e non lineari, ed. Jackson, Milano, 1991 [2] L. DE MENNA Elettrotecnica ed. Pironti, Napoli 1998 [3] S. BOBBIO, di Elettrotecnica, ed. CUEN, Napoli, 1995 [4] S. BOBBIO, L. DE MENNA, G. MIANO, L. VEROLINO di Elettrotecnica, ed. CUEN, Napoli, 1998 [5] G. FABRICATORE, di Elettrotecnica, ed. Liguori, Napoli, 1977 [6] S. BOBBIO - E. GATTI, Elettromagnetismo e Ottica, seconda edizione, Boringhieri. [7] G. SOMEDA, Elementi di elettrotecnica, Patron, Bologna, 1979 [8] F. BAROZZI - F. GASPARINI, Fondamenti di Elettrotecnica: Elettromagnetismo, Collezione di Elettrotecnica ed Elettronica, UTET, 1989 Diario delle Lezioni 1

2 Lezione n. 3 (2/10/13) 2h Legge di Kirchhoff per le correnti. [DMM 1.3.1] Legge di Kirchhoff per le tensioni. [DMM 1.3.2] Analisi di un circuito semplice costituito da bipoli adinamici. Punto di lavoro [DMM 2.2, 2.2.1] Il bipolo elettrico. [DMM 1.2] Convenzione di segno dell utilizzatore e del generatore. [DMM 1.2.3] Potenza elettrica assorbita da un bipolo [DMM 1.4] Bipoli passivi e attivi [DMM 1.4.1, 1.6.6] Lezione n. 4 (4/10/13) 2h Elementi di topologia dei circuiti: grafo di un circuito, albero, coalbero, maglia. [DMM 3.1] Matrice d incidenza. Legge di Kirchhoff per le correnti [DMM 3.2.1] Equazioni di Kirchhoff linearmente indipendenti [DMM ] I bipoli fondamentali: Resistore lineare, generatore ideale di tensione, generatore ideale di corrente. Circuito aperto e corto circuito. [DMM ] Lezione n. 5 (9/10/13) 2h Bipoli equivalenti [DMM 4.1] Bipoli connessi in serie. Resistori in serie. [DMM 4.1.2] Generatori ideali in serie [DMM 4.1.5, 4.1.6] Bipoli connessi in serie. Formule del partitore di tensione [DMM 4.1.2] Bipoli connessi in parallelo. Resistori in parallelo. [DMM 4.1.3] Lezione n. 6 (11/10/13) 2h Bipoli equivalenti [DMM 4.1] Generatori ideali in serie e parallelo [DMM 4.1.5, 4.1.6] Resistori in serie e parallelo a generatori ideali [DMM 4.1.7] sui principi di Kirchhoff. Generatori di tensione in parallelo Lezione n. 7 (16/10/13) 2h Potenziali di nodo. [DMM. 3.5] Matrice d incidenza e leggi di Kirchhoff. Cenni sul modello matriciale di una rete elettrica con il metodo dei potenziali ai nodi. [DMM. 3.4, 3.5]. Lezione n. 8 (18/10/13) 2h Correnti di maglia. [DMM 3.6] Diario delle Lezioni 2

3 Lezione n. 9 (23/10/13) 2h Conservazione delle potenze elettriche. Il teorema di Tellegen. [DMM 3.7] Circuiti resistivi lineari e sovrapposizione degli effetti. [DMM 4.2.3] Lezione n. 10 (25/10/13) 2h Circuiti resistivi lineari con un solo generatore. Resistenza equivalente di un bipolo di resistori lineari [DMM 4.2.1, 4.2.2] Generatori equivalenti di Thevenin [DMM 4.3] Generatori equivalenti di Norton [DMM 4.3] Lezione n. 11 (30/10/13) 2h su circuiti resistivi lineari Lezione n. 12 (6/11/13) 2h Proprietà di non amplificazione delle tensioni e delle correnti [DMM 3.8] Elementi circuitali con N terminali.[dmm 6.1] Intensità di corrente e tensioni descrittive di un N-polo [DMM 6.1.1]. Leggi di Kirchhoff per circuiti con N-poli [DMM 6.1.1]. Potenza elettrica assorbita da un N-polo [DMM 6.1.1] Trasformazione triangolo-stella [DMM 4.4] Lezione n. 13 (8/11/13) 2h Doppi bipoli [DMM 6.1.2]. Potenza elettrica assorbita da un doppio bipolo [DMM 6.1.2] Doppi bipoli di resistori lineari. [DMM 6.3] Matrice delle resistenze [DMM 6.3.2] Matrice delle conduttanze [DMM 6.3.2] Matrici ibride [DMM 6.3.3] Cenni sulla matrice di trasmissione e proprietà; doppi bipoli in cascata [DMM 6.3.3] Lezione n. 14 (13/11/13) 2h Doppi bipoli di resistori lineari. [DMM 6.3] Reciprocità. [DMM 6.3.1] Matrice delle resistenze e proprietà [DMM 6.3.2] Matrice delle conduttanze e proprietà [DMM 6.3.2] Matrice ibrida e proprietà [DMM 6.3.3] Sintesi di un doppio bipolo lineare. Schemi a T e a [DMM 6.3.4] sulle reti in regime stazionario sui doppi bipoli Diario delle Lezioni 3

4 Lezione n. 15 (15/11/13) 2h Generalità sui circuiti dinamici. [DMM 2.3, 7.1.1] I bipoli fondamentali [DMM 1.7] Condensatori e induttori. [DMM ] Circuiti dinamici del prim ordine lineari [DMM 2.3] circuito RC Unicità della soluzione e continuità delle grandezze di stato di un circuito [DMM 7.2.3] Generatori stazionari [DMM 2.3.3] Lezione n. 16 (20/11/13) 2h Continuità delle grandezze di stato di un circuito [DMM 7.2.3] Generatori stazionari [DMM 2.3.3] Generatori sinusoidali [DMM 2.3.4]. Circuiti dinamici dissipativi in regime permanente [DMM 7.1.3, 5.2] sui circuiti dinamici del primo ordine Lezione n. 17 (22/11/13) 2h Richiami sui numeri complessi [DMM 5.2.2] Circuiti in regime sinusoidale: introduzione ai fasori ed al metodo simbolico [DMM 5.2.3] Analisi dei circuiti in regime sinusoidale con il metodo simbolico [DMM 5.2.3, 5.2.4] Impedenza [DMM 5.2.5] Lezione n. 18 (27/11/13) 2h Analisi dei circuiti in regime sinusoidale con il metodo simbolico [GM ] Impedenza [DMM 5.2.5]. Potenza ed energia in regime sinusoidale [DMM 5.3] Bipoli in regime sinusoidale. Diagrammi fasoriali. Il resistore [DMM 5.4]. Lezione n.19 (29/11/13) 2h Potenza ed energia in regime sinusoidale [DMM 5.3]. Bipoli in regime sinusoidale. Diagrammi fasoriali. L induttore ed il condensatore [DMM 5.4] Proprietà dei bipoli d impedenze. Ammettenza [DMM 5.5, introduzione]. Lezione n.20 (4/12/13) 2h Circuito RLC e risonanza [DMM 5.6]. Fattore di qualità [DMM 5.6.1]. Curve universali di risonanza [DMM 5.6.2]. Cenni sul filtro passa banda [DMM 5.6.3]. Diagrammi fasoriali Diario delle Lezioni 4

5 Lezione n.21 (6/12/13) 2h Bipolo RC serie [DMM 5.5.1] Cenni sulla risposta in frequenza [DMM 5.8.1] Analisi in frequenza di un circuito [DMM 5.8]. Cenni sui filtri passa-alto e passa-basso [DMM 5.8.2]. Cenni su sovrapposizione di regimi sinusoidali di pulsazioni diverse [DMM 5.7.1, DMM 5.7.2] Trasformatore ideale [DMM 6.2.2]. Cenni sul trasporto dell energia elettrica [DMM 5.9.3] Lezione n.22 (6/12/13) 3h Prova intracorso Lezione n. 23 (11/12/13) 2h Trasformatore ideale e adattamento in potenza [DMM 6.2.2]. Circuiti mutuamente accoppiati [DMM 6.4, 6.4.1, 6.4.2] Circuiti mutuamente accoppiati: schemi equivalenti [DMM 6.4.3, 6.4.4] sui circuiti mutuamente accoppiati Lezione n. 24 (13/12/13) 2h Reti elettriche trifasi. I generatori trifasi; sistemi simmetrici ed equilibrati. Sistemi con e senza filo neutro. I sistemi trifasi squilibrati. [DMM 5.9.4]. Reti elettriche trifasi. Sistemi con e senza filo neutro. I sistemi trifasi squilibrati. [DMM 5.9.4, LDM-VII]. Wattmetri ideali. Potenza nei sistemi trifasi [DMM 5.9.4, LDM-VII]. Lezione n. 25 (18/12/13) 2h Circuiti mutuamente accoppiati: schemi equivalenti [DMM 6.4.3, 6.4.4] sui circuiti mutuamente accoppiati Potenza nei sistemi trifasi [DMM 5.9.4, LDM-VII]. Teorema di Aron. [DMM 5.9.4, LDM-VII] Inserzione Aron [DMM 5.9.4, LDM-VII] Lezione n. 26 (20/12/13) 2h Vantaggi dei sistemi trifasi Rifasamento [DMM 5.9.3] Diario delle Lezioni 5