Teoria dei Circuiti. Leggi di Kirchhoff. Componenti passivi e attivi.
Teoremi di Millman, Thevenin, Norton, Miller. Metodi di analisi su base maglie e nodi. Risposta transitoria e risposta permanente. Fasori. Circuiti equivalenti nel dominio dei fasori. Potenza in regime permanente sinusoidale. Rifasamento. Sistemi trifase. Risposta in frequenza. Circuiti risonanti. Mutue induttanze. Trasformatore.
Contenuto del corso - Parte B
Parte B
Analisi di circuiti dinamici nel dominio del tempo, analisi di circuiti contenenti amplificatori operazionali, trasformata di Laplace, parametri reti due porte.
A. Liberatore, S. Manetti, M.C. Piccirilli, A. Reatti
"Circuiti elettrici ed elettronici"
Vol. 1 + 2
Progetto Leonardo - Ed. Esculapio - Bologna
A. R. Hambley
"Elettrotecnica"
Pearson, Prentice Hall
R. Perfetti
"Circuiti elettrici"
Zanichelli
V. Daniele, A. Liberatore, R.D. Graglia, S. Manetti
"Elettrotecnica" III° edizione (2005)
Monduzzi Editore
R.C. Dorf, J. A. Svoboda
"Introduction to electric circuits"
J. Wiley
C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, "Circuiti elettrici",
Mc Graw - Hill
Esercizi sugli argomenti svolti sono disponibili sulla piattaforma moodle
Obiettivi Formativi
Acquisire le conoscenze metodologiche necessarie per comprendere il funzionamento e saper ricavare le relazioni ingresso/uscita di reti elettriche resistive e dinamiche, anche in presenza di componenti attivi.
Sviluppare la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina in modo da poter:
- comprendere la letteratura relativa al funzionamento di reti elettriche;
- presentare in modo efficace argomenti inerenti la disciplina;
- discutere criticamente argomenti trattati durante il corso.
Maturare le competenze necessarie per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Obiettivi Formativi - Parte B
Acquisire le conoscenze metodologiche necessarie per comprendere il funzionamento e saper ricavare le relazioni ingresso/uscita di reti elettriche resistive e dinamiche, anche in presenza di componenti attivi.
Sviluppare la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina in modo da poter:
- comprendere la letteratura relativa al funzionamento di reti elettriche;
- presentare in modo efficace argomenti inerenti la disciplina;
- discutere criticamente argomenti trattati durante il corso.
Maturare le competenze necessarie per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Prerequisiti
Calcolo matriciale. Calcolo differenziale ed integrale.
Numeri complessi.
Prerequisiti - Parte B
Calcolo matriciale. Calcolo differenziale ed integrale. Numeri complessi.
Metodi Didattici
L'attività didattica è di carattere frontale. Le lezioni si svolgono in aula con la spiegazione dei concetti teorici corredati da esempi della loro applicazione.
Metodi Didattici - Parte B
L'attività didattica è di carattere frontale. Le lezioni si svolgono in aula con la spiegazione dei concetti teorici corredati da esempi della loro applicazione.
Altre Informazioni
Commissione d'esame:
PICCIRILLI M.C., REATTI A., LUCHETTA A., GRASSO F., LOZITO G. M.
scritto 10 gennaio 2022 orale 12 gennaio 2022
scritto 24 gennaio 2022 orale 26 gennaio 2022
scritto 7 febbraio 2022 orale 9 febbraio 2022
scritto 14 aprile 2022 orale 15 aprile 2022
scritto 13 giugno 2022 orale 15 giugno 2022
scritto 4 luglio 2022 orale 6 luglio 2022
scritto 12 settembre 2022 orale 14 settembre 2022
Per partecipare agli esami, sia scritti che orali, gli studenti sono tenuti ad iscriversi SEMPRE via web tramite il Servizio Prenotazione Esami di Ateneo.
Gli esami orali si svolgono presso il Laboratorio di Elettrotecnica posto al piano seminterrato della Facoltà, sotto la biblioteca, mentre gli esami scritti si svolgono nelle aule che di volta in volta saranno indicate sul sito.
Per altre informazioni, consultare le pagine del corso su unifi e-learning (http://e-l.unifi.it).
Altre Informazioni - Parte B
Commissione d'esame:
PICCIRILLI M.C., REATTI A., LUCHETTA A., GRASSO F., LOZITO G. M
scritto 10 gennaio 2022 orale 12 gennaio 2022
scritto 24 gennaio 2022 orale 26 gennaio 2022
scritto 7 febbraio 2022 orale 9 febbraio 2022
scritto 14 aprile 2022 orale 15 aprile 2022
scritto 13 giugno 2022 orale 15 giugno 2022
scritto 4 luglio 2022 orale 6 luglio 2022
scritto 12 settembre 2022 orale 14 settembre 2022
Per partecipare agli esami gli studenti sono tenuti ad iscriversi SEMPRE via web tramite il Servizio Prenotazione Esami di Ateneo.
Gli esami orali si svolgono presso il Laboratorio di Elettrotecnica posto al piano seminterrato della Facoltà, sotto la biblioteca, mentre gli esami scritti si svolgono nelle aule che di volta in volta saranno indicate sul sito.
Per altre informazioni, consultare le pagine del corso su unifi e-learning (http://e-l.unifi.it).
Modalità di verifica apprendimento
1) L'esame consiste nel superamento di una prova scritta e di una prova orale. Tali prove potranno essere sostenute durante una qualsiasi sessione d'esame, riportata nella pagina del Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot
Ogni prova si intende superata se viene riportato un voto maggiore o uguale a 18.
Il superamento della prova scritta consente di sostenere la prova orale esclusivamente nel corso dell'appello in cui viene sostenuta.
2) Durante il corso si terranno due prove intermedie (compitini), per verificare il grado di preparazione degli studenti sugli argomenti trattati. La partecipazione ai compitini è riservata agli studenti che stanno frequentando il corso. Le prove intermedie sono costituite da esercizi su semplici reti elettriche e da un questionario, prevalentemente di carattere teorico, a risposte chiuse. I compitini valgono solo per l'anno accademico in cui sono stati sostenuti.
2.1) Se viene ottenuta la sufficienza in entrambi i compitini (voto maggiore o uguale a 18 in ciascuna prova intermedia), si possono presentare i seguenti casi:
a) se il voto medio riportato è compreso tra 18 e 21:
• è necessario sostenere la prova orale;
b) se il voto medio riportato è compreso tra 22 e 26:
• è possibile verbalizzare il voto senza sostenere alcun orale;
c) se il voto medio riportato è maggiore di 26:
• è possibile verbalizzare il voto 26 (il voto medio satura a 26), senza sostenere alcun orale;
• è possibile verbalizzare il voto medio riportato sostenendo una veloce prova orale di conferma: se l'esito è negativo o se il voto non soddisfa lo studente, il voto medio dei compitini è annullato, cioè sarà necessario sostenere l'orale completo;
d) indipendentemente dal voto medio ottenuto, è possibile sostenere l'orale in una qualsiasi sessione dello stesso anno accademico senza dover più sostenere la prova scritta. Chi sceglie questa ipotesi, in ogni caso, perde per sempre la possibilità di verbalizzare il voto ottenuto dalla media dei compitini, sia nel caso che la prova sia terminata con esito negativo, sia nel caso che la prova sia terminata con esito positivo, ma il voto venga rifiutato dallo studente.
2.2) Se viene ottenuta la sufficienza in uno solo dei compitini, è possibile accedere alla prova orale senza dover più sostenere la prova scritta. In altri termini, non è necessario sostenere la prova scritta anche se l'orale ha esito negativo o se il voto viene rifiutato.
2.3) Se le due prove parziali sono entrambe insufficienti, o se è stata sostenuta una sola prova parziale, sia nel caso sia positiva che nel caso sia negativa, è necessario sostenere sia la prova scritta che la prova orale. In questo caso, se l'esito dell'orale è negativo o lo studente rifiuta il voto, è necessario sostenere di nuovo la prova scritta.
3) La prova orale verte su tutto il programma (ovvero non è possibile sostenere l'orale solo sulla parte del programma relativa ai compitini insufficienti).
4) Chi intende partecipare ai compitini, alle prove scritte e/o alle prove orali deve sempre iscriversi via web, tramite il Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot
Per evitare lunghe attese e per poter distribuire gli esami in maniera organica, gli studenti sono tenuti a rispondere all'appello che verrà fatto in occasione di ciascuna prova orale, entro le ore 9.30. Gli studenti che non risponderanno all'appello saranno considerati RITIRATI e pertanto non potranno partecipare alla prova.
L'esame mira a verificare:
- la conoscenza delle metodologie principali per l'analisi e la comprensione del funzionamento di sistemi elettrici;
- la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina;
- la capacità di comprendere la letteratura relativa all'analisi e al funzionamento di sistemi elettrici;
- la capacità di discutere criticamente i risultati ottenuti e le approssimazioni effettuate nello studio di sistemi elettrici;
- la capacità di presentare in modo efficace e di sostenere una discussione sugli argomenti trattati durante il corso;
- la capacità di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Modalità di verifica apprendimento - Parte B
1) L'esame del corso da 9 crediti consiste nel superamento di una prova scritta e di una prova orale. Tali prove potranno essere sostenute durante una qualsiasi sessione d'esame riportata nella pagina del Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot
Ogni prova si intende superata se viene riportato un voto maggiore o uguale a 18.
Il superamento della prova scritta consente di sostenere la prova orale esclusivamente nel corso dell'appello in cui viene sostenuta.
2) Durante la parte A del corso si terranno due prove intermedie (compitini), per verificare il grado di preparazione degli studenti sugli argomenti trattati. La partecipazione ai compitini è riservata agli studenti che stanno frequentando il corso. Le prove intermedie sono costituite da esercizi su semplici reti elettriche e da un questionario, prevalentemente di carattere teorico, a risposte chiuse. I compitini valgono solo per l'anno accademico in cui sono stati sostenuti.
2.1) Se viene ottenuta la sufficienza in entrambi i compitini (voto maggiore o uguale a 18 in ciascuna prova intermedia), si possono presentare i seguenti casi:
a) se il voto medio riportato è compreso tra 18 e 21:
• è necessario sostenere la prova orale;
b) se il voto medio riportato è compreso tra 22 e 26:
• è possibile confermare il voto, ottenuto dalla media dei voti riportati nelle singole prove intermedie, senza sostenere alcun orale;
c) se il voto medio riportato è maggiore di 26:
• è possibile confermare il voto 26 (il voto medio satura a 26), senza sostenere alcun orale;
• è possibile confermare il voto medio riportato sostenendo una veloce prova orale: se l'esito è negativo o se il voto non soddisfa lo studente, il voto medio dei compitini è annullato, cioè sarà necessario sostenere l'orale completo;
d) indipendentemente dal voto medio ottenuto, è possibile sostenere l'orale in una qualsiasi sessione dello stesso anno accademico senza dover più sostenere la prova scritta. Chi sceglie questa ipotesi, in ogni caso, perde per sempre la possibilità di avvalersi del voto ottenuto dalla media dei compitini, sia nel caso che la prova sia terminata con esito negativo, sia nel caso che la prova sia terminata con esito positivo, ma il voto venga rifiutato dallo studente.
2.2) Se viene ottenuta la sufficienza in uno solo dei compitini, è possibile accedere alla prova orale senza dover più sostenere la prova scritta. In altri termini, non è necessario sostenere la prova scritta anche se l'orale ha esito negativo o se il voto viene rifiutato.
2.3) Se le due prove parziali sono entrambe insufficienti, o se è stata sostenuta una sola prova parziale, sia nel caso sia positiva che nel caso sia negativa, è necessario sostenere sia la prova scritta che la prova orale. In questo caso, se l'esito dell'orale è negativo o lo studente rifiuta il voto, è necessario sostenere di nuovo la prova scritta.
3) La prova scritta e la prova orale vertono su tutto il programma da 9 crediti (ovvero non è possibile sostenere lo scritto o l’orale solo sulla parte del programma relativa ai compitini insufficienti).
4) Chi intende partecipare ai compitini, alle prove scritte e alle prove orali deve sempre iscriversi via web, tramite il Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot
5) Per la parte B del corso non è previsto un parziale, ma solo una prova orale il cui esito farà media con quello dei 6 crediti della parte A, a patto che sia possibile usufruire della media dei compitini. La prova orale della parte B del corso sarà contemporanea all'eventuale orale della parte A (non si possono fare due orali distinti per la parte A e per la parte B). Se, invece, sarà necessario fare lo scritto e, di conseguenza, l'orale, queste due prove riguarderanno il programma complessivo del corso da 9 crediti.
Per evitare lunghe attese e per poter distribuire gli esami in maniera organica, gli studenti sono tenuti a rispondere all'appello che verrà fatto in occasione di ciascuna prova orale entro le ore 9.30. Gli studenti che non risponderanno all'appello saranno considerati RITIRATI e pertanto non potranno partecipare alla prova stessa.
L'esame mira a verificare:
- la conoscenza delle metodologie principali per l'analisi e la comprensione del funzionamento di sistemi elettrici;
- la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina;
- la capacità di comprendere la letteratura relativa all'analisi e al funzionamento di sistemi elettrici;
- la capacità di discutere criticamente i risultati ottenuti e le approssimazioni effettuate nello studio di sistemi elettrici;
- la capacità di presentare in modo efficace e di sostenere una discussione sugli argomenti trattati durante il corso;
- la capacità di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Programma del corso
Grandezze elettriche fondamentali. Teoria dei Circuiti e suoi limiti di applicabilità. Leggi di Kirchhoff. Componenti passivi e attivi. 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, di Miller.
Nozioni di topologia circuitale. Cenni ai metodi di analisi ai tagli e agli anelli. Metodi di analisi su base maglie e nodi.
Generatori controllati. Trasformatore ideale.
Analisi di circuiti dinamici mediante soluzione di equazioni differenziali. Risposta transitoria e risposta permanente.
Calcolo della risposta a regime con eccitazioni costanti.
Fasori. Circuiti equivalenti nel dominio dei fasori. Analisi circuitale con il metodo dei fasori.
Potenza istantanea in regime permanente sinusoidale. Valore efficace. 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.
Sistemi trifase. Analisi di sistemi trifase simmetrici ed equilibrati, simmetrici e non equilibrati, con e senza filo neutro. Potenza nei sistemi trifase. Rifasamento di carichi trifase.
Risposta in frequenza. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Circuiti risonanti serie e parallelo. Coefficiente di risonanza. Larghezza di banda. Induttori mutuamente accoppiati. Trasformatore.
Programma del corso - Parte B
Parte B (solo per il corso da 9 CFU).
Analisi di circuiti dinamici nel dominio del tempo. Proprietà di continuità delle tensioni sui condensatori e delle correnti sugli induttori. Analisi di circuiti del primo ordine con metodo semplificato. Risposta transitoria e risposta permanente. Risposta libera e risposta forzata. Costante di tempo.
Funzioni gradino unitario e a rampa, delta di Dirac. Circuiti degeneri. Analisi di circuiti degeneri.
Concetti di base sulla Trasformata di Laplace. Antitrasformata di Laplace.
Circuiti equivalenti nel dominio di Laplace. Analisi dei circuiti con la trasformata di Laplace. Funzione di rete. Risposta impulsiva. Stabilità dei circuiti. Metodo dei fasori e Trasformata di Laplace. Risposta in frequenza, risposta in ampiezza e risposta in fase.
Amplificatore operazionale. Analisi di reti contenenti componenti attivi.
Parametri per la rappresentazione di reti due porte: parametri z, y, h, g e di trasmissione. Connessioni di reti due porte.