28633 - ELETTROTECNICA T-A

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce i metodi di analisi circuitale in regime stazionario, periodico e transitorio.

Contenuti

Concetti fondamentali

Circuito fisico e circuito elettrico. Modelli circuitali. Carica elettrica. Corrente elettrica. Campo elettrostatico. Potenziale elettrico. Campo elettrico. Tensione elettrica.
Circuiti elettrici a parametri concentrati.Passaggio dalla teoria dei campi a quella dei circuiti. Leggi di Kirchhoff. Bipolo elettrico. Convenzione dell'utilizzatore e del generatore. Potenza ed energia. Bipoli attivi e passivi. Elementi di topologia delle reti.

Circuiti resistivi in regime stazionario

Resistore e legge di Ohm. Corto circuito e circuito aperto. Componenti in serie e in parallelo. Partitori di tensione e di corrente. Trasformazioni stella-triangolo. Generatori indipendenti di tensione e di corrente. Generatori controllati, trasformazione dei generatori. Componenti multipolari e multiporta.
Teoremi delle reti: linearità, teorema di Tellegen, principio di sovrapposizione, teorema di sostituzione, teoremi di Thévenin e di Norton, teorema di reciprocità, teorema di Millman. 
Amplificatore operazionale ideale.
Doppi bipoli resistivi: parametri R e G, parametri ibridi, parametri di trasmissione, relazione tra i parametri, trasformatore ideale.
Metodi generali di analisi: analisi di tableau, metodi dei potenziali di nodo e delle correnti di anello.

Circuiti del primo e del secondo ordine

Condensatori e induttori. Proprietà e combinazioni in serie e in parallelo. Circuiti del primo ordine RC e RL. Condizioni iniziali. Componenti transitoria e di regime della risposta. Risposta con ingresso zero e risposta nello stato zero. Integratore e derivatore. Circuiti del secondo ordine RLC.

Circuiti in regime sinusoidale

Funzioni sinusoidali. Trasformata di Steinmetz (metodo simbolico). Impedenza e ammettenza. Analisi di circuiti con il metodo simbolico.
Potenze in regime sinusoidale: potenza istantanea, attiva, reattiva. Potenza complessa. Valori efficaci. Rifasamento. Massimo trasferimento di potenza attiva.
Risposta in frequenza. Funzioni di trasferimento. Risonanza.

Sistemi trifase

Utilizzatori a stella e a triangolo. Utilizzatori equilibrati e squilibrati. Potenza nei sistemi trifase. Rifasamento di un carico trifase. Sistema trifase con neutro.

Testi/Bibliografia

Per approfondimenti, lo studente potrebbe consultare i seguenti testi:

R. Perfetti, "Circuiti elettrici", Zanichelli

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

G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella, "Elettrotecnica 1 - Principi", Società Editrice Esculapio

G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella, "Elettrotecnica 2 - Applicazioni", Società Editrice Esculapio

M. Repetto, S. Leva, "Elettrotecnica - Elementi di teoria ed esercizi", Città Studi Edizioni

P. Ghigi, M. Martelli, F. Mastri, Esercizi di Elettrotecnica, Società Editrice Esculapio

S. Barmada, Esercizi di Elettrotecnica, Pisa University Press

M. Panella, A. Rizzi, Esercizi di Elettrotecnica, Società Editrice Esculapio

Metodi didattici

Il corso si svolge nel primo periodo del secondo anno del corso di Laurea in Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni, e si articola su 6 crediti, corrispondenti a 60 ore di lezione frontale, durante le quali il docente illustrerà in aula gli argomenti previsti dal programma. Circa 40 ore saranno dedicate allo sviluppo teorico dei concetti e delle metodologie fondamentali dell'elettrotecnica. Le rimanenti 20 ore saranno dedicate alle esercitazioni, durante le quali lo studente, utilizzando le nozioni teoriche sviluppate, acquisirà le capacità pratiche necessarie per analizzare circuiti elettrici in regime stazionario, sinusoidale e transitorio, e i sistemi trifase.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Lo studente potrà iscriversi ad uno degli appelli d’esame pubblicati sul sistema Almaesami [https://almaesami.unibo.it/almaesami/welcome.htm] nel corso dell'anno. La verifica è costituita da una prova scritta e da una prova orale. La prova scritta è costituita da tre esercizi, volti ad accertare che lo studente sia in grado di applicare correttamente le metodologie di analisi sviluppate durante il corso e abbia acquisito una sensibilità critica ai risultati ottenuti. Lo studente avrà 120 minuti per risolvere gli esercizi proposti, che saranno incentrati sullo studio di circuiti elettrici in regime stazionario, transitorio e sinusoidale e dei sistemi trifase. Durante lo svolgimento della prova scritta è consentito l'utilizzo di calcolatrici, nonché la consultazione di testi e appunti cartacei. Non è consentito utilizzare telefoni cellulari, smartphone, tablet o computer portatili.

Per accedere alla prova orale è necessario avere conseguito allo scritto un punteggio maggiore o uguale a 15/30. Il punteggio conseguito a seguito di una prova scritta rimane valido per tutta la sessione e decade al termine di questa. Nel corso di una prova scritta, l'eventuale punteggio conseguito nel corso di una prova precedente si considera decaduto all'atto della consegna dell'elaborato.

La prova orale dovrà essere sostenuta nella stessa sessione in cui è stata superata la prova scritta. Durante la prova orale lo studente sarà invitato a discutere di alcuni degli argomenti svolti durante il corso. La discussione sarà tesa a verificare che lo studente abbia raggiunto una visione organica dei temi proposti, abbia conseguito una buona padronanza del linguaggio tecnico specifico e abbia maturato capacità di sintesi e di analisi.

Il grado di soddisfacimento dei summenzionati requisiti contribuirà alla formulazione del voto, congiuntamente al punteggio conseguito alla prova scritta.

Strumenti a supporto della didattica

Ulteriore materiale didattico viene distribuito su Virtuale [https://virtuale.unibo.it/]

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Leonardo Sandrolini