Grandezze elettriche fondamentali. Teoria dei circuiti e suoi limiti di applicabilità. Leggi di Kirchhoff. Componenti passivi e attivi. Teoremi dei circuiti lineari. Metodi di analisi ai nodi e alle maglie. Analisi di circuiti nel dominio del tempo. Metodo dei Fasori. Potenza in regime sinusoidale. Rifasamento. Sistemi trifase. Analisi di circuiti nel dominio di Laplace. Funzione di rete. Stabilità. Risposta in frequenza. Circuiti risonanti. Parametri per la rappresentazione di 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 pagina web del corso: (http://cirlab.det.unifi.it/TeoriaCircuiti)
Obiettivi Formativi
Fornire 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.
Fornire 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.
Fornire le competenze necessarie per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Prerequisiti
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.
Altre Informazioni
Commissione d'esame:
PICCIRILLI M.C.,MANETTI S., REATTI A., LUCHETTA A., GRASSO F.
Calendario degli esami:
scritto orale
16/01/2017 20/01/2017
30/01/2017 03/02/2017
13/02/2017 17/02/2017
19/06/2017 23/06/2017
10/07/2017 10/07/2017
24/07/2017 24/07/2017
011/09/2017 15/09/2017
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 d'iscrizione.
Per altre informazioni, consultare il sito del laboratorio di Elettrotecnica: http://www.cirlab.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'esami 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 durante il corso. 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.
La sufficienza nei due compitini, ovvero il superamento di ciascuna prova intermedia con un voto maggiore o uguale a 18, e la sufficienza su uno dei due compitini e un voto insufficiente, ma non inferiore a 14, sull'altro consentono di sostituire la prova scritta e di sostenere l'orale in una qualsiasi sessione dello stesso anno accademico senza dover più sostenere la prova scritta.
In tutti gli altri casi è necessario sostenere sia la prova scritta che la prova orale.
Poiché il voto ottenuto dalla media dei due compitini influisce sul voto finale e sul numero di domande fatte all'orale (per un voto medio dei compitini maggiore o uguale a 27 si riduce il numero di domande all'orale), chi non fosse soddisfatto del voto medio conseguito nei compitini può fare lo scritto finale.
Chi sceglie questa opzione, in ogni caso, perde per sempre la possibilità di poter usufruire del voto ottenuto dalla media dei compitini. In altri termini, chi decide di sostenere lo scritto non può più avvalersi della possibilità di tener conto del voto riportato nei compitini, sia nel caso che la prova sia terminata con esito negativo, sia nel caso che la prova sia terminata con esito positivo, ma con voto inferiore a quello medio dei compitini.
3) La prova scritta e la prova orale vertono su tutto il programma (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
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.
Metodi di analisi ai nodi e alle maglie.
Generatori controllati. Amplificatore operazionale. Analisi di reti resistive contenenti componenti attivi.
Analisi di circuiti dinamici mediante soluzione di equazioni differenziali. 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. Costante di tempo. Calcolo della risposta a regime con eccitazioni costanti. Funzioni gradino unitario e a rampa, delta di Dirac. Circuiti degeneri. Analisi di circuiti degeneri.
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.
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.
Circuiti risonanti serie e parallelo. Coefficiente di risonanza. Larghezza di banda.
Parametri per la rappresentazione di reti due porte: parametri z,y,h,g, e di trasmissione. Connessione di reti due porte.