Grandezze elettriche fondamentali. La Teoria dei Circuiti e le Leggi di Kirchhoff. Metodi generali di analisi. Studio dei transitori. Metodo dei fasori. Potenza elettrica. Studio dei circuiti nel dominio della frequenza. Impedenza. Funzioni di rete. Amplificatori operazionali. Parametri equivalenti di reti due porte. Filtri passivi e attivi. Simulatori circuitali.
V. Daniele, A. Liberatore, R.D. Graglia, S. Manetti "Elettrotecnica" III
edizione (2005) - Monduzzi Editore
C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, "Circuiti elettrici", Mc Graw - Hill, III
Edizione, 2008
R.C. Dorf, J.A. Svoboda, "Circuiti elettrici", Ed. Apogeo, 2001
A. Liberatore, S. Manetti, M. C. Piccirilli, A. Reatti, "Circuiti Elettrici ed
Elettronici - Esercizi commentati e risolti", Progetto Leonardo, Bologna, 2003
esercizi disponibili su www.cirlab.unifi.it
Altro materiale di supporto: A.R. Hambley, ELETTROTECNICA, IV Edizione (2009), Pearson-Prentice Hall
Obiettivi Formativi
Capacità di comprendere il funzionamento e saper ricavare le relazioni
ingresso/uscita di reti elettriche lineari resistive e dinamiche, anche in
presenza di componenti attivi. Capacità di analizzare in termini di segnale e di
potenza, sistemi e reti in regime sinusoidale.
Prerequisiti
Calcolo matriciale. Calcolo differenziale ed integrale. Numeri complessi.
Metodi Didattici
Il Corso prevede didattica svolta in aula. Una percentuale di circa il 25% delle
ore viene dedicata allo svolgimento di esercizi applicativi riguardanti tutte la
parti del programma. Un seminario viene dedicato alle tecniche di simulazione
circuitale.
Altre Informazioni
Commissione d'esame:
MANETTI S., PICCIRILLI M.C., REATTI A., LUCHETTA A., GRASSO F.
Per altre informazioni, consultare il sito del Laboratorio di Elettrotecnica: (MAPPA), mentre gli esami scritti si tengono nella aule che di volta in volta saranno indicate sul sito di iscrizione.
Modalità di verifica apprendimento
Prove in itinere con valutazione; test scritto per l'accesso alla prova orale;
prova orale.
Programma del corso
Grandezze elettriche fondamentali. Teoria dei Circuiti e suoi limiti di
applicabilità. Leggi di Kirchhoff. Componenti passivi. Connessioni serie e
parallelo di componenti. Partitore di tensione
e di corrente. Trasformazioni stella-triangolo. Principio di sovrapposizione
degli effetti. Teoremi di Millman, di Thevenin, di Norton.
Metodi di analisi su base maglie e su base nodi.
Componenti attivi. Generatori controllati. Analisi di reti resistive contenenti
componenti attivi.
Trasformatori ideali. Induttanze mutuamente accoppiate. Cenni all'amplificatore
operazionale e ai circuiti che lo comprendono.
Analisi mediante soluzione di equazioni differenziali. Analisi di circuiti del
primo ordine con metodo semplificato. Risposta transitoria e risposta
permanente. Costante di tempo. Calcolo
della risposta a regime con eccitazioni costanti e con eccitazioni sinusoidali.
Valore efficace. Fasori. Circuiti equivalenti nel dominio dei fasori.
Funzione di rete. Risposta in frequenza, risposta in ampiezza e risposta in
fase. Circuiti risonanti serie e parallelo. Coefficiente di risonanza. Larghezza
di banda. Vari tipi di filtri.
Reti due porte e loro rappresentazione mediante parametri equivalenti. Parametri
di circuito aperto z, di corto circuito y, ibridi h e g.
Potenza attiva, fattore di potenza, potenza reattiva, potenza apparente e
potenza complessa. Triangolo delle potenze. Conservazione della potenza
complessa. Rifasamento. Teorema del massimo trasferimento di potenza.
Tecniche di simulazione circuitale (CAD analogico). Software di simulazione
circuitale numerico e simbolico: SPICE; SAPWIN.