5/11/2018 Elettrotecnica - slidepdf.com

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Facoltà: INGEGNERIA

Corso di Laurea: INGEGNERIA Elettronica

Indirizzo Internet Corso di Laurea: www.ingegneria.unical.it/cdl/ele 

Nome insegnamento: Elettrotecnica

Codice GISS:

Condivisione: nessunaArticolazione in moduli: 1

Settore Scientifico Disciplinare: Ing./Ind. 31

Docente responsabile:CORSO A: Ing. Anna Pinnarelli

CORSO B: 

Posizione docente responsabile:CORSO A: Ricercatore non confermato

CORSO B: 

Crediti formativi universitari: 9

Numero ore riservate attività didattiche assistite:

Numero ore lezioni : 51

Numero ore esercitazioni : 36 

Numero ore attività di laboratorio:

Numero ore riservate studio individuale: 138

Tipologia:Lingua di insegnamento: Italiano

Collocazione: I anno 3° periodo

Prerequisiti: Conoscenze di Elettricità e magnetismo

Obiettivi formativi (risultati d’apprendimento previsti e competenze da acquisire – Descrittori di Dublino):Il modulo di Elettrotecnica si propone di dare agli allievi le basi concettuali necessarie per affrontare le altrediscipline di tipo più applicativo previste dall’ordine degli studi: esso si articola nella teoria delle reti ed i principi diconversione elettromeccanica dell’energia. Il modulo non è strutturato in lezioni ed esercitazioni tra loro distinte,queste ultime, di solito, seguono immediatamente le lezioni di cui gli argomenti costituiscono l’applicazione.

Argomenti delle lezioni:

Richiami sulle Grandezze Elettriche e Magnetiche Fondamentali. Limiti della Teoria dei CircuitiRichiami sulle grandezze elettriche fondamentali: Corrente, densità di corrente (di conduzione e di spostamento).

Leggi di Kirchoff alle correnti (LKC) e alle tensioni (LKT). Limiti di validità delle LKC e LKT. Regime quasistazionario, versi di riferimento per tensioni e correnti. Convenzione dell'utilizzatore e del generatore. Definizionedi n-polo, n-bipolo, bipolo e doppio bipolo. Definizione di potenza assorbita da un bipolo. L’n-polo principio diequivalenza.

• Soluzione di Circuiti LineariDefinizione di grafo orientato, della matrice delle incidenze, di albero, coalbero. Definizione di bipolo controllabilein tensione, in corrente e in tensione e corrente, passivi, inerti e lineari. Scrittura delle LKC usando la matricedelle incidenze. Teorema di Tellegen. Teorema di sostituzione.Scrittura delle 2l equazioni in 2l incognite per la soluzione di un circuito utilizzando le LKC, le LKT e lecaratteristiche dei componenti. Richiamo del concetto di generatore reale di tensione utilizzando la serie di ungeneratore ideale di tensione ed un resistore. Principio di sovrapposizione degli effetti (P.S.E.).Richiami sulla definizione di potenziale nodale. Metodo dei potenziali nodali: costruzione della matrice delleconduttanze e del vettore dei termini noti. Metodo delle correnti alle maglie: costruzione della matrice delleresistenze e del vettore dei termini noti. Metodi sistematici di risoluzione delle reti.

• Soluzione di Circuiti con un Elemento Non Lineare

• Teoremi di Thevenin e di Norton. Principio di reciprocità nelle reti elettriche. Soluzione di circuiti con uncomponente non lineare. Determinazione del punto di lavoro di un diodo ideale e di un diodo Zener. Utilizzo deldiodo Zener per la realizzazione di un alimentatore stabilizzato.Doppi bipoli

• L’n-bipolo o l’n-porte. Rappresentazione di un doppio bipolo tramite la matrice delle conduttanze G, della matricedelle resistenze R e della matrice ibrida H. Concetto di simmetria fisica ed elettrica di un doppio bipolo. Proprietàdelle matrici G, R e H. Legame tra i coefficienti della matrice H e quelli delle matrici R e G. Effetto dellareciprocità e della simmetria sugli elementi della matrice H. Definizione e caratterizzazione di un doppio bipolodegenere.

• I generatori dipendenti o pilotati e gli amplificatori operazionali.

Reti in regime non stazionario (transitorio)I bipoli in regime dinamico: bipoli passivi. Introduzione ai regimi comunque variabili. Definizione dei varicomponenti: generatore di tensione E, di corrente I, resistore ideale e condensatore. Analisi del transitorio di uncircuito RC serie con alimentazione costante, alimentazione ad onda quadra. Determinazione del valore max,

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min e medio a regime della tensione ai capi del condensatore; definizione di qualità utilizzando l'indice di qualità.Definizione di induttore. Analisi del transitorio di un circuito RL serie. Analisi del transitorio di un RLC. I bipoli inregime dinamico: bipoli attivi. Generatori ideali non costanti.Reti in Regime Sinusoidale Permanente

• Rappresentazione di una funzione sinusoidale con un vettore rotante. Nozione di numero complesso e sue

rappresentazioni (cartesiana, trigonometrica e polare). Rappresentazione di un vettore con un n° complesso e

viceversa. Definizione di impedenze di un resistore, di un induttore e di un condensatore. Soluzione di un circuitoin reg. sinusoidale permanente. Il circuito RLC con forzamento sinusoidale. Circuiti risonati: risonanza parallelo;risonanza serie. Definizione della potenza attiva, reattiva, complessa ed apparente in regime sinusoidalepermanente. Il rifasamento.

• Reti in regime variabile

• Impiego del calcolo operatorio. Definizione di Laplace-trasformata. Proprietà delle L-trasformate. Tavole di

trasformazione. Antitrasformazione dei rapporti di polinomi. La trasformazione delle equazioni delle reti lineariinizialmente a riposo. Impedenze e ammettenze operatoriali. La funzione di trasferimento. Condizioni iniziali.

Argomenti delle esercitazioni:

Richiami sulle Grandezze Elettriche e Magnetiche Fondamentali. Limiti della Teoria dei Circuiti 

Utilizzo delle convenzioni. Costruzione del sistema di eq lineari con i principi di Kirchoff e dei legami caratteristiciper la soluzione di un circuito. Valutazione della resistenza equivalente di un bipolo: serie, parallelo,trasformazione triangolo-stella. Definizione e applicazione dei partitore di tensione e di corrente.Soluzione di Circuiti LineariP.S.E. Soluzione dei circuiti applicando: M.P.N., M.C.M., Teorema di Millmann.Soluzione di Circuiti con un Elemento Non LineareSoluzione di un circuito con un componente non lineare (resistore non lineare, diodo ideale, diodo Zener)applicando i teoremi di Thevenin e Norton.Dimensionamento di uno stabilizzatore di tensione utilizzando un diodo Zener.Doppi bipoliRappresentazione di un doppio bipolo tramite le matrici: R, G, H. Risoluzione di circuiti con generatori pilotati eamplificatori operazionaliReti in regime non stazionario. (transitorio)

Analisi del transitorio di un circuito RC serie. Come ricondursi ad un circuito RC serie applicando i principi diKirchoff e il teorema di Thevenin.

Analisi del transitorio di un circuito RL serie. Come ricondursi ad un circuito RL serie applicando iteoremi di Thevenin e di Norton.Reti in Regime Sinusoidale PermanenteSoluzione di un circuito in regime sinusoidale permanente applicando il metodo delle correnti alle maglie e ilmetodo dei potenziali nodali. Costruzione del diagramma vettoriale delle grandezze caratteristiche del circuito(correnti di lato e tensioni di lato). Risoluzione di circuito risonante.Applicazione della conservazione delle potenze attive e delle potenze reattive.

• Reti in regime variabileAnalisi nel dominio di laplace di circuiti in evoluzione dinamica.

Argomenti delle attività di laboratorio:

Modalità di frequenza: Obbligatoria

Modalità di erogazione: in aula attraverso i metodi tradizionali con uso della lavagna e del proiettore.

Metodi di valutazione:Attraverso una prova scritta e una prova orale; entrambe obbligatorie.

Testi di riferimento:- Appunti del corso.- F. Ciampolini, Elettrotecnica Generale, Ed. Pitagora.- C.A. Desoer, S. Kuh, Fondamenti di Teoria dei Circuiti, Ed. Franco Angeli.- L. De Menna, Elettrotecnica, Vittorio Pironti Editore, Napoli.- G. Someda, Elettrotecnica Generale, Ed. Patron Editore Bologna.- G. Fabbricatore, Esercitazioni di Elettrotecnica, Ed. Pitagora Napoli.

Orario e aule lezioni:www.ingegneria.unical.it/cdl/ele Calendario prove valutazione:

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