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1 0.1 Prefazione xi 1 GRANDEZZE ELETTRICHE Tensione elettrica - Voltmetro Esempio n Esempio n Corrente elettrica - Amperometro Esempio n Esempio n Potenza elettrica - Wattmetro Strumenti di misura reali e ideali COMPONENTI: CLASSIFICAZIONE ENERGETICA Primo principio della termodinamica Resistore Alcuni resistori particolari Valore e cace di una corrente o di una tensione Esempio n Esempio n Induttore Esercizio n Esercizio n Condensatore Esercizio n

2 iv Indice Esercizio n Convertitore Sorgente ideale di tensione Sorgente ideale di corrente RETI DI BIPOLI E METODI SEMPLICI DI ANALISI Bipolo, nodo, maglia Legge di Kirchho delle correnti Legge di Kirchho delle tensioni Partitori resistivi Partitore di tensione Partitore di corrente Esercizi Partitori induttivi Partitore di tensione Partitore di corrente Esercizi Partitori capacitivi Partitore di corrente Partitore di tensione Esercizi Sorgenti di tensione in serie Sorgenti di corrente in parallelo Bipolo attivo tipo serie Bipolo attivo tipo parallelo Equivalenza fra bipoli serie e parallelo Esempio n Metodo della rete equivalente serie-parallelo (Thevenin-Norton) Casi singolari nella trasformazione Thevenin-Norton Applicazione del metodo delle semplificazioni successive Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Rete lineare con un solo elemento non lineare Metodo della sovrapposizione degli e etti TRIPOLI E DOPPI BIPOLI RESISTIVI Due-porta resistivo lineare a corrente impressa Circuito equivalente Due-porta resistivo lineare a tensione impressa Circuito equivalente Inversione della rappresentazione omogenea Trasformazione triangolo-stella

3 v 4.5 Trasformazione stella-triangolo Casi singolari Due-porta resistivo lineare in formulazione ibrida Trasformatore ideale resistivo Applicazione del trasformatore ideale resistivo come adattatore alla massima potenza Circuito equivalente Due-porta resistivo in formulazione di trasmissione Esercizio sui doppi bipoli resistivi Sorgenti controllate Sorgente di tensione controllata in corrente Sorgente di corrente controllata in tensione Sorgente di corrente controllata in corrente Sorgente di tensione controllata in tensione Giratore TRANSITORI Introduzione Transitorio GC in risposta libera Transitorio GC in risposta forzata Transitorio RL in risposta libera Transitorio RL in risposta forzata Transitorio GLC in risposta libera Transitorio GLC in risposta forzata Transitorio RLC serie Transitorio RL con forzante sinusoidale Esercizi su transitori di reti RL ed RC del primo ordine Esercizio n Esercizio n Esercizio n Problema n Problema n REGIME SINUSOIDALE Introduzione Grandezze sinusoidali Fasori e vettori nel piano complesso Somma Di erenza Prodotto Prodotto coniugato Rapporto Derivata Integrale Bipoli in regime sinusoidale

4 vi Indice Potenza apparente complessa Resistore in regime sinusoidale Induttore in regime sinusoidale Condensatore in regime sinusoidale RLC in regime sinusoidale Trasformazione serie-parallelo Trasformazione parallelo-serie Partitore di tensione Partitore di corrente Trasformazione triangolo-stella e stella-triangolo Sovrapposizione degli e etti Thevenin-Norton Criterio della massima potenza Metodo delle potenze (teorema di Boucherot) Risonanza Rifasamento dei carichi industriali SISTEMI TRIFASE Introduzione Componenti trifase Collegamento a stella Collegamento a triangolo Problema canonico Potenza Sistema trifase a quattro fili Esercizi sul regime sinusoidale monofase e trifase Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n DUE-PORTA INDUTTIVO Energetica del mutuo induttore Equazioni costitutive a correnti impresse Identificazione della matrice delle induttanze Variazione di energia a correnti impresse Legame fra tensioni e correnti Circuito equivalente Equazioni costitutive a flussi impressi Identificazione della matrice delle inertanze Variazione di energia a flussi impressi Legame fra correnti e tensioni Circuito equivalente a flussi impressi

5 vii 8.4 Collegamento in serie del mutuo induttore Serie equiversa Serie controversa Collegamento in parallelo del mutuo induttore Parallelo equiverso Parallelo controverso Corrispondenza fra matrice di induttanza e di inertanza Equazioni costitutive con variabili ibride impresse Identificazione della matrice ibrida Variazione di energia Legame fra correnti e tensioni Circuito equivalente Formulazione di trasmissione Legami fra i parametri delle di erenti formulazioni Esercizi sui mutui induttori Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n STRUTTURE E RETI MAGNETICHE Introduzione Flusso magnetico - Flussometro Legge ai nodi Tensione magnetica - Tensiometro magnetico Legge alle maglie Lavoro magnetico - sorgente di tensione e di flusso Riluttore Riluttori particolari Sorgenti: solenoidi e magneti permanenti Solenoidi Magneti permanenti Induttore mono-porta con nucleo in ferro Induttore bi-porta con nucleo in ferro Bi-porta induttivo a correnti impresse Bi-porta induttivo a flussi impressi Bi-porta induttivo con variabili ibride impresse Induttore multi-porta con nucleo in ferro Condizioni al contorno nel campo magnetico statico

6 viii Indice 9.11 Isteresi magnetica e perdite relative Esercizi sulle strutture magnetiche Esercizio n. 1 - Calcolo dei parametri d induttanza Esercizio n. 2 - Vuoto e corto-circuito Esercizio n. 3 - Parallelo Esercizio n. 4 - Tre induttori accoppiati Esercizio n. 5 - Formulazione ibrida Dualità fra reti magnetiche e reti elettriche ELETTROMECCANICA - GENERALITA Introduzione Azioni meccaniche nel campo dielettrico Condensatore elettricamente non alimentato Condensatore elettricamente alimentato Pressione dielettrica di erenziale sulla superficie di separazione Azioni meccaniche nel campo magnetico - Tronco di tubo di flusso Pressione magnetica di erenziale sulla superficie di separazione Esempio numerico - Pressione di erenziale Azioni meccaniche - Elettromagnete a pistone mobile Elettromagnete a pistone mobile a flusso impresso Elettromagnete a pistone mobile a corrente impressa Azioni meccaniche su una bobina Azioni meccaniche su una coppia di bobine concentriche Conversione, cicli di lavoro e rendimento termodinamico Macchina elementare Conversione con sistema di accumulo magnetico o dielettrico Esercizi sul calcolo delle azioni meccaniche Esercizio n Esercizio n Esercizio n Esercizio n 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 469

7 ix 14 Appendice D - Matrici e determinanti Matrici Operazioni Altre definizioni Determinanti Appendice E - Alfabeto greco 475