Docente/i: Luca Perregrini  

Denominazione del corso: Teoria dei circuiti (mn)
Codice del corso: 062118
Corso di laurea: Ingegneria Informatica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/31
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Conoscenza delle grandezze elettriche di interesse nello studio tecnico dei circuiti e delle corrispondenti unità di misura; conoscenza del comportamento dei bipoli lineari e delle loro proprietà energetiche; conoscenza dei principali metodi di analisi dei circuiti lineari e capacità di applicarli numericamente; capacità di intuire e descrivere qualitativamente il funzionamento di circuiti semplici, in regime stazionario, a bassa e alta frequenza, alla risonanza, in transitorio.

Programma del corso

Concetti e leggi fondamentali
Sistemi di unità di misura, carica e corrente, tensione, potenza ed energia, elementi circuitali, legge di Ohm, nodi, rami e maglie, leggi di Kirchhoff, resistori in serie e partitore di tensione, resistori in parallelo e partitore di corrente, trasformazioni stella-triangolo.

Metodi di analisi delle reti
Analisi nodale, analisi nodale con generatori di tensione, analisi agli anelli, analisi agli anelli con generatori di corrente, scrittura diretta dell’analisi nodale e della analisi agli anelli, confronto fra analisi nodale e analisi agli anelli, analisi dei circuiti con PSpice.

Teoremi delle reti
Linearità, sovrapposizione, trasformazione dei generatori, teorema di Thevenin, teorema di Norton, massimo trasferimento di potenza, modelli dei generatori reali.

Condensatori e induttori
Condensatori, condensatori in serie e in parallelo. Induttori, induttori in serie e in parallelo.

Circuiti del primo ordine e del secondo ordine
Circuito RC autonomo, circuito RL autonomo, risposta al gradino di un circuito RC, risposta al gradino di un circuito RL, calcolo di condizioni iniziali e finali, circuito RLC serie autonomo, circuito RLC parallelo autonomo, risposta al gradino di circuito RLC serie, risposta al gradino di circuito RLC parallelo.

Regime sinusoidale e fasori
Sinusoidi, fasori, relazioni tra fasori per gli elementi circuitali, impedenza e ammettenza. Leggi di Kirchhoff nel dominio della frequenza, composizione di impedenze, circuiti di sfasamento, ponti AC, risonanza serie, risonanza parallelo, analisi nodale, analisi agli anelli, principio di sovrapposizione, trasformazione di generatori, circuiti equivalenti di Thevenin e Norton, potenza istantanea e potenza media, teorema sul massimo trasferimento di potenza media, valori efficaci, potenza apparente e fattore di potenza, potenza complessa, conservazione della potenza, rifasamento.

Cenni sul sistema trifase
Tensioni trifase bilanciate, configurazione stella-stella bilanciata, potenza in un sistema trifase bilanciato, sistemi trifase sbilanciati, cablaggio di impianti domestici.

Circuiti con accoppiamento magnetico
Mutua induttanza, energia in un circuito con accoppiamento, trasformatori lineari, trasformatori ideali, trasformatore come dispositivo di isolamento, trasformatore come dispositivo di adattamento, distribuzione della potenza elettrica.

Prerequisiti

Conoscenze di base di strumenti matematici elementari quali sistemi di equazioni lineari, numeri complessi, derivate ordinarie e integrali, equazioni differenziali lineari del primo e secondo ordine a coefficienti costanti.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

C. Alexander, M. Sadiku. Circuiti Elettrici. McGraw-Hill, 2001.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale. È ammesso alla prova orale solo chi abbia superato la prova scritta, nello stesso appello e con almeno 15/30. Verranno svolte due prove "in itinere", una alla metà del corso e l’altra alla conclusione. Gli studenti che avranno superato le prove in itinere con un voto complessivo superiore a 15/30 saranno dispensati dall’obbligo della prova scritta, purché l’esame orale venga sostenuto nella sessione immediatamente seguente la conclusione del corso. Con la partecipazione ad una normale prova scritta lo studente rinunzia irrevocabilmente ad avvalersi della valutazione acquisita attraverso le prove "in itinere".