Docente/i: Antonio Savini  

Denominazione del corso: Elettrotecnica
Codice del corso: 500547
Corso di laurea: Ingegneria Industriale
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/31
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: http://www.unipv.it/electric/cad

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 delle leggi che governano i circuiti e capacità di applicarle numericamente; capacità di intuire e descrivere qualitativamente il funzionamento di circuiti semplici, in regime stazionario, in bassa e alta frequenza, alla risonanza, in transitorio. Conoscenza dei campi magnetici in regime stazionario e quasi stazionario e delle loro proprietà energetiche. Capacità di intuire e descrivere qualitativamente il comportamento del campo in semplici configurazioni. Conoscenza delle leggi che governano il campo e capacità di applicarle numericamente.

Programma del corso

Circuiti in regime stazionario
Grandezze elettriche fondamentali e derivate. Sistemi elettrici a parametri distribuiti e concentrati. Bipolo. Regime stazionario. Bipoli elementari e classificazione. Legge di Ohm. Bipoli ideali comandati. Bilancio di potenza in un bipolo. Circuito elettrico. Nodi e maglie. Leggi di Kirchhoff. Significato e limiti di validità delle leggi di Kirchhoff. Elementi di teoria dei grafi. Maglie e tagli. Matrici di incidenza e appartenenza. Analisi di circuiti lineari in regime stazionario. Metodo dei potenziali di nodo. Metodo delle correnti di maglia. Teoremi dei circuiti elettrici. Analisi di semplici circuiti non lineari.

Circuiti in regime sinusoidale
Regime lentamente variabile. Condensatore lineare e perfetto. Induttore lineare e perfetto. Regime periodico alternato sinusoidale (PAS). Segnali e loro rappresentazione. Fasori. Bipoli elementari in regime PAS. Bipoli passivi lineari: impedenza e ammettenza. Potenza elettrica di bipolo lineare: potenza attiva, reattiva, apparente. Potenze dei bipoli elementari in regime PAS. Risposta in frequenza di bipolo passivo lineare. Bipolo risonante LC serie e parallelo. Bipolo risonante RLC serie e parallelo: frequenze di taglio, larghezza di banda. Doppi bipoli lineari e passivi. Parametri Z,Y,H,T.

Circuiti in regime perturbato
Analisi di un circuito lineare di ordine n. Frequenze caratteristiche, valori iniziali, transitorio e regime. Circuiti lineari del primo ordine. Circuiti lineari del secondo ordine.

Circuiti in regime periodico
Grandezze periodiche non sinusoidali. Sviluppo in serie di Fourier. Spettro armonico.

Circuiti di potenza
Sistemi trifasi: generalità, definizioni, proprietà fondamentali. Sistemi simmetrici ed equilibrati. Generatori e utilizzatori trifasi. Potenze nei sistemi trifasi e loro misura.

Dai circuiti ai campi
Parametri globali e grandezze specifiche. Equazioni di Maxwell dei campi stazionari. Rappresentazione dei campi stazionari. Materiali conduttori, dielettrici, magnetici. Vettori descrittivi e leggi costitutive. Richiami di calcolo vettoriale.

Campi e circuiti magnetici
Campo magnetico e densità di flusso nei mezzi magnetici. Teorema di Ampère. Legge di Biot-Savart. Leggi di continuità del campo magnetostatico. Circuiti magnetici; legge di Hopkinson. Calcolo della induttanza equivalente di un sistema distribuito.

Campo elettromagnetico in bassa frequenza
Campi lentamente variabili. Induzione elettromagnetica.

Prerequisiti

Conoscenze di base di strumenti matematici elementari quali sistemi di equazioni lineari, numeri complessi, derivate e integrali.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 70
Esercitazioni (ore/anno in aula): 35
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

C.A. Desoer, E.S. Kuh. Fondamenti di teoria dei circuiti. Franco Angeli, Milano.

C. Someda. Elementi di Elettrotecnica Generale. Pàtron Editore.

A. Savini. Argomenti di elettrotecnica con esercizi. Ed. Spiegel, Milano.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale.