università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II
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1 università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Facoltà di Ingegneria Registro delle Lezioni dell insegnamento di: Introduzione ai Circuiti Corso di Laurea in Ingegneria dell'automazione Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (A-I) Dettate dal Prof. Raffaele ALBANESE Professore Ordinario o Associato Titolare Professore Ordinario o Associato Supplente Ricercatore Professore a contratto [X] nell Anno Accademico Visto: IL PRESIDE Da presentare all Ufficio del Personale appena chiusi i corsi di lezioni.
2 LEZIONE 1 LEZIONE 4a Introduzione al corso. Addì Bipoli adinamici. Caratteristica statica. Addì LEZIONE 2 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. Bipoli fondamentali: resistori lineari. Addì Addì LEZIONE 3 LEZIONE 6 Potenza ed energia elettrica nei bipoli. Riferimenti. Generatori indipendenti di corrente e tensione, corto Convenzioni. circuito, circuito aperto. Interruttore ideale. Diodo ideale. Addì Addì
3 LEZIONE 7a LEZIONE 10 Punto di lavoro di due bipoli. Esercizi sul punto di lavoro di Generatori indipendenti in serie tra loro e con resistori due bipoli... lineari. Esercizi sui bipoli in serie. Addì Addì LEZIONE 8 LEZIONE 11 Esercizi sul punto di lavoro di due bipoli. Addì Bipoli in parallelo: caratteristica statica. Resistori in parallelo. Partitori di corrente Addì LEZIONE 9 LEZIONE 12 Bipoli in serie: caratteristica statica. Resistori in serie. Partitori di tensione Generatori indipendenti in parallelo tra loro e con resistori lineari. Addì Addì
4 LEZIONE 13 LEZIONE 16 Equazioni di Kirchhoff in forma Tableau. Teorema di. Esercizi sulle reti lineari alimentate da un solo generatore Tellegen (delle potenze virtuali indipendente. Addì Addì LEZIONE 14 LEZIONE 17 Trasformazioni triangolo-stella e stella triangolo. Addì )Sovrapposizione degli effetti per reti lineari alimentate da generatori indipendenti. Addì LEZIONE 15 LEZIONE 18 Amperometro e voltmetro ideali. Elementi di teoria dei grafi: grafo, grafo orientato, percorso, grafo orientato, maglia, albero, coalbero. Matrice di incidenza. Maglie fondamentali. Equazioni di Kirchhoff in forma minima. Esercizi sulle reti in regime stazionario. Esercizi sulla sovrapposizione degli effetti. Addì Addì
5 LEZIONE 19 LEZIONE 22 Equazioni di Kirchhoff in termini di correnti. Teorema di Norton. Correnti di maglia. Trattamento dei generatori indipendenti di corrente. Esercizi Addì Addì LEZIONE 20 LEZIONE 23 Teorema di Thevenin. Esercitazione in aula sulle reti in regime stazionario. Addì Addì LEZIONE 21 LEZIONE 24 Potenziali di nodo. Trattamento dei generatori indipendenti Esercitazione in aula sui teoremi di Thevenin e Norton. di tensione. Teorema di Millman. Addì Addì
6 LEZIONE 25 LEZIONE 28.Non amplificazione di tensioni e correnti. Addì Bipoli fondamentali nel dominio del tempo. Caso lineare tempoinvariante: generatori, resistori, induttori, condensatori. Cenni sulle caratteristiche dei bipoli non lineari e di quelli tempovarianti. Interruttore ideale. Addì LEZIONE 26 LEZIONE 29 Generatori pilotati. Analisi di reti con generatori pilotati. Sovrapposizione degli effetti e teoremi dei generatori equivalenti per reti lineari con generatori pilotati. Bipoli dissipativi e conservativi. Potenza ed energia. Energia immagazzinata, memoria, passività, grandezze di stato nei bipoli conservativi. Addì Addì LEZIONE 27 LEZIONE 30 Esercitazione in aula sulle reti in regime stazionario: generatori dipendenti, potenziali di nodo, correnti di maglia, generatori equivalenti. Addì Circuito resistivo associato ad una rete dinamica. Equazioni di stato. Problema di Cauchy. Reti lineari tempoinvarianti. Addì
7 LEZIONE 31 LEZIONE 34a 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. Addì Addì LEZIONE 32 LEZIONE 35 Carica del condensatore. Comportamento di un Circuito RL del primo ordine. condensatore in regime stazionario. Rendimento di carica. Addì Addì LEZIONE 33 LEZIONE 36 Scarica di un condensatore. Costante di tempo di una rete RC lineare tempoinvariante qualsiasi. Gradino unitario. Variabili non di stato. Rete all istante iniziale. Esercizi su circuiti dinamici del primo ordine. Addì Addì
8 LEZIONE 37a LEZIONE 40 Rete RLC serie del secondo ordine. Equazioni di stato. Equazione differenziale del secondo ordine. Addì Metodo simbolico. Fasori. Diagrammi fasoriali. Esercizi sul metodo simbolico. Caratteristiche dei bipoli fondamentali in regime sinusoidale permanente. Impedenza e ammettenza. Resistenza, reattanza, reattanza capacitiva, conduttanza, suscettanza. Addì LEZIONE 38 LEZIONE 41a Rete RLC: condizioni iniziali e calcolo delle grandezze di stato e non. Bipoli ohmico-induttivi e ohmico-capacitivi. Potenze in regime sinusoidale permanente.. Addì Addì LEZIONE 39 LEZIONE 42a Reti non dissipative. Reti in regime periodico. Reti in regime sinusoidale permanente. Metodo simbolico. Valore efficace. Richiami sui numeri complessi Potenze in regime sinusoidale permanente. Potenza istantanea, attiva, reattiva, apparente e reale. Addì Addì
9 LEZIONE 43 LEZIONE 46 Teorema di Tellegen in regime sinusoidale. Conservazione delle potenze complesse. Misure elettriche: amperometro, voltmetro e wattmetro. Rifasamento. Addì Esercitazione in aula sulle reti in regime sinusoidale permanente e sui transitori del secondo ordine. Addì (A. Quercia) LEZIONE 44 LEZIONE 47 Esercizi sulle reti in regime sinusoidale permanente. Addì Risonanza serie. Diagrammi della risposta in frequenza. Diagrammi fasoriali alla pulsazione di risonanza. Fattore di merito. Larghezza di banda. Addì LEZIONE 45 LEZIONE 48 Esercitazione in aula sulle reti resistive. Addì (A. Quercia) N-poli lineari passivi. Matrice delle conduttanze e relative proprietà: analisi e sintesi. Reti con N-poli. Addì
10 LEZIONE 49a LEZIONE 52 Argomento Caratterizzazione dei doppi bipoli lineari. Matrice delle Esercizi: analisi di reti lineari in transitorio nel dominio del conduttanze e relative proprietà. Analisi e sintesi. Doppi tempo. bipoli non inerti. Altre caratterizzazione dei doppi bipoli lineari. Matrice delle resistenze: analisi e sintesi. Cenni su matrice ibrida e matrice di trasmissione. Addì Addì LEZIONE 50 LEZIONE 53 Giratore. Caratteristica e proprietà. Trasformatore ideale. Caratteristica e proprietà. Massimo trasferimento di potenza. Addì Argomento facoltativo Richiami sulle proprietà della trasformata di Laplace. Analisi di reti lineari tempoinvarianti nel dominio di Laplace. Impedenza operatoriale. Funzione di trasferimento. Addì LEZIONE 51 LEZIONE 54 Argomento facoltativo Circuiti accoppiati. Relazione con il trasformatore ideale. Trattamento delle condizioni iniziali. Generatori impulsivi. Reti RL e RC del secondo ordine: assenza di oscillazioni. Risposta impulsiva unitaria. Calcolo della risposta Esercitazione sui transitori del secondo ordine nel dominio impulsiva unitaria in una rete lineare tempoinvariante. del tempo. Relazioni con risposta al gradino unitario e funzione di trasferimento. Integrale di convoluzione. Effetti della tempovarianza. Addì Addì
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Testi di riferimento
Testidiriferimento [1] Biorci G.: Fondamenti di elettrotecnica: circuiti. UTET, Torino, (1984) [2] Desoer A.C., Kuh E.S.: Fondamenti di teoria dei circuiti. Franco Angeli, Milano (1999) [3] Chua L. O.,
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