Classe delle lauree in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria dei Sistemi Aerospaziali
Accorp. con CL Ing. Mecc. e
2015 - 2016
(Interclasse L-8 L-9)
CL Ing. Elettronica e TLC
Tipo di attività
Ambito disciplinare:
Settore scientifico
CFU:
formativa:
disciplinare: Elettrotecnica
Ingegneria Elettrica
6
Caratterizzante
(ING-IND/31)
Titolo
dell’insegnamento:
Codice di Ateneo
Tipo di insegnamento:
Anno:
Semestre:
Principi di ingegneria
dell’insegnamento:
Obbligatorio
secondo primo
elettrica (Fondamenti
2134 (1277-2792)
di teoria dei circuiti)
DOCENTE:
Dott. Ing. Benedetto Troia
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
38 ore di lezioni teoriche, 10 ore di esercitazioni.
PREREQUISITI:
Analisi matematica e fisica.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Fornire agli allievi le conoscenze di base per comprendere il funzionamento di circuiti elettrici, e delle
macchine elettriche più comuni.
CONTENUTI:
1 Introduzione: corrente; tensione; ipotesi nella definizione di circuito; leggi di Kirchhoff delle correnti e
delle tensioni, potenza; potenza istantanea; potenza assorbita da elementi multiterminali; conservazione
della potenza; definizione della componentistica: resistori (relazioni caratteristiche e proprietà, potenza
assorbita dal resistore, combinazioni di resistori in serie e in parallelo), condensatori (relazioni
caratteristiche e proprietà, energia assorbita dal condensatore, combinazioni di condensatori in serie e
in parallelo), induttori (relazioni caratteristiche e proprietà, energia assorbita dall’induttore, combinazioni
di induttori in serie e in parallelo); corto circuito e circuito aperto; generatori indipendenti di tensione e di
corrente; circuiti ad una maglia - partitore di tensione; circuiti con due nodi - partitore di corrente;
resistenza equivalente di un bipolo; combinazioni di generatori indipendenti di tensione e di corrente;
principio di sostituzione; trasformazione di generatori indipendenti di tensione e di corrente;
trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella; generatori controllati.
2 Teoremi delle reti: linearità; sovrapposizione; teorema di Thevenin, teorema di Norton, metodi per
determinare la resistenza equivalente; generatori reali; teorema del massimo trasferimento di potenza.
3 Circuiti del primo ordine: circuiti RC ed RL in evoluzione libera; circuiti RC ed RL con un generatore
costante; circuiti del primo ordine autonomi (valore finale, valore iniziale, metodo sistematico);
sovrapposizione nei circuiti del primo ordine; stabilità, risposta transitoria e risposta permanente;
definizione di circuiti instabili; circuiti del primo ordine con ingressi costanti a tratti.
4 Analisi in regime sinusoidale: richiami sui numeri complessi; sinusoidi e fasori; risposta di un circuito RC
del primo ordine ad un ingresso sinusoidale; circuiti in regime sinusoidale, legge di Ohm simbolica
(resistori, condensatori ed induttori in regime sinusoidale); definizione di impedenza ed ammettenza;
metodo simbolico dei fasori; analisi nel dominio dei fasori (combinazioni serie/parallelo in regime
sinusoidale, trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella in regime sinusoidale, teoremi delle reti in
regime sinusoidale); rappresentazione esterna dei bipoli; sovrapposizione di regimi sinusoidali; bipoli
equivalenti.
Potenza in regime sinusoidale: potenza istantanea e potenza media (resistore, condensatore e induttore
in regime sinusoidale); valore efficace; potenza complessa (potenza apparente, potenza reattiva,
potenza attiva (media), fattore di potenza); relazione tra potenza complessa, impedenza e ammettenza;
interpretazione della potenza reattiva; conservazione della potenza complessa; sovrapposizione della
potenza (cenni); bipoli passivi (bipoli resistivi, bipoli reattivi, bipoli induttivi, bipoli capacitivi), rifasamento;
massimo trasferimento di potenza in regime sinusoidale (teorema del massimo trasferimento di potenza
media).
5 Circuiti trifase: generatori di tensione alternata (generatore monofase, generatore trifase); circuiti trifase
(linea trifase, tensioni e correnti di linea, tensioni e correnti di fase, carico trifase a stella e triangolo);
circuiti trifase con carico equilibrato (carico a stella, carico a triangolo); potenza assorbita da un carico
equilibrato; confronto circuiti monofase e trifase; circuiti trifase con carico squilibrato (stella e triangolo);
circuiti trifase con neutro; rifasamento di un carico trifase.
6 Circuiti con accoppiamento magnetico: trasformatore ideale; trasformatore ideale in regime sinusoidale;
convenzione dei puntini per il trasformatore ideale; proprietà del trasformatore ideale (potenza,
trasformazione di impedenza, anomalie del trasformatore ideale); analisi di circuiti con trasformatori
ideali (riduzione al primario o al secondario, teorema di Miller); definizione di riluttanza e permeanza
magnetiche; induttori accoppiati; convenzione dei puntini per gli induttori accoppiati; coefficiente di
accoppiamento magnetico; induttori accoppiati in regime sinusoidale; potenza complessa assorbita da
due induttori accoppiati; esempi di risoluzione di circuiti magnetici (forza magnetomotrice, legge di
Hopkinson (legge di Ohm magnetica), definizione di tronco passivo e di tronco attivo, analogia formale
circuiti magnetici-circuiti elettrici, applicazione delle leggi di Kirchhoff ai circuiti magnetici).
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula impartite alla lavagna con metodo tradizionale.
Tutoraggio in forma di assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Capacità di analizzare i circuiti elettrici in regime continuo e alternato, sia i sistemi monofase che trifase.
Capacità di analizzare i circuiti in stato transitorio.
Acquisizione delle nozioni fondamentali sul funzionamento delle principali macchine elettriche.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
Non previsti.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
L’esame consiste in una prova scritta ed una orale. All’esame orale si accede previo superamento della
prova scritta.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
R. Perfetti, “Circuiti elettrici”, Zanichelli, 2007.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
G. Rizzoni, F. Vacca, S. Vergura, “Elettrotecnica - Principi e applicazioni”, 3° Edizione, McGraw Hill, 2013.
S. Vergura, “Elettrotecnica”, EDISES, 2° Edizione, 2012.
P. Fabricatore, “Elettrotecnica e sue applicazioni”, Liguori, Napoli, 1998.
W.H. Hayt, J.E. Kemmerly, S.M. Durbin, “Engineering Circuit Analysis”, New York, Mc Graw Hill, 2002.
M. Repetto, S. Leva, “Elettrotecnica. Elementi di teoria ed esercizi”, Città Studi Edizioni, 2014.
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione (DEI), http://dei.poliba.it/DEI-it/index.html.
Stanza docente n. 4.14 (Bari), 4° piano edificio ex Architettura, tel. 080 5963205 (int. 3205),
Stanza docente 2° piano edificio ex Dipartimento DIASS (Taranto).
e-mail: [email protected].
URL del gruppo di ricerca: http://dee.poliba.it/PG/index.html.
Bari, 15 Gennaio 2016
Dott. Ing. Benedetto Troia
