Università degli Studi di Trieste Facoltà di Ingegneria Laurea Triennale in Ingegneria dell'Informazione PROGRAMMA del CORSO di ELETTROTECNICA (IN 038) Docente: Stefano Pastore Anno accademico 2001/02 1. ELETTROSTATICA Legge di Coulomb. Definizione e proprietà del vettore campo elettrico. Linee di flusso del campo elettrico. Densità di flusso elettrico, vettore spostamento elettrico e teorema di Gauss. Differenza di potenziale elettrico ed energia. Definizione del potenziale elettrico di una carica puntiforme ed estensione ad un insieme di cariche. Definizione di corrente elettrica ed equazione di continuità. Conduttori metallici. Resistività, conduttività, resistenza elettrica e conduttanza. Legge di Ohm ed effetto Joule. Materiali dielettrici. Definizione del vettore polarizzazione e permittività assoluta e relativa. Definizione di capacità ed esempi di calcolo. Energia immagazzinata in un condensatore. 2. MAGNETOSTATICA Legge di Biot-Savart e definizione del vettore campo magnetico. Legge circuitale di Ampere. Flusso magnetico e definizione del vettore densità di flusso magnetico. Forze magnetiche su una carica in moto (forza di Lorentz) e tra due fili percorsi da corrente. Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. Ciclo di isteresi magnetica. Definizione del vettore magnetizzazione e permeabilità assoluta e relativa. Energia potenziale nei campi magnetici. Circuiti magnetici, forza magneto-motrice e legge di Hopkinson. Definizione di induttanza e mutua induttanza ed esempi di calcolo. Energia immagazzinata in una induttanza, energia dissipata nel ciclo di isteresi. 3. CAMPI ELETTROMAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO Legge di Faraday e legge di Lenz. Forza elettro-motrice e tensione elettrica. Corrente di spostamento. Equazioni costitutive dei condensatori e degli induttori. Equazioni di Maxwell in forma integrale. 4. CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA Introduzione ai circuiti a parametri concentrati. Reti elettriche, nodi, rami, maglie e generatori ideali. Primo e secondo principio di Kirchhoff. Resistenze in serie e parallelo. Partitori di tensione e di corrente. Potenza elettrica, generatori reali di tensione e di corrente e loro rendimento. Teoremi di Thevenin e Norton. Ponte di Wheatstone. Teorema di Millman. Principio di sovrapposizione degli effetti nei circuiti lineari. Cenno al metodo di analisi ai nodi. 5. TRANSITORI DEL PRIMO ORDINE Scrittura dell’equazione differenziale per circuiti RC e GL del primo ordine. Soluzione per generatori costanti e condizioni iniziali, costanti di tempo. 6. CIRCUITI IN REGIME SINUSOIDALE Sinusoidi isofrequenziali e fasori. Combinazione lineare di fasori, derivata ed integrale di un fasore. Impedenza ed ammettenza e loro collegamento in serie e parallelo. Partitori di tensione e di corrente. Teoremi di Thevenin e Norton, teorema di Millman, principio di sovrapposizione degli effetti, analisi ai nodi. Connessione serie e parallelo di condensatori, partitori capacitivi e induttivi. Potenza istantanea e valori efficaci. Potenza complessa, attiva e reattiva. Fattore di potenza. Significato della potenza reattiva e teorema di Boucherot. Problema del rifasamento. Risonanza serie e parallelo. Mutue induttanze e introduzione al trasformatore. 7. SISTEMI TRIFASE IN REGIME SINUSOIDALE Definizione di una terna di grandezze trifase. Sorgenti trifase a stella e triangolo. Terne destrorse e sinistrorse. Carichi trifase a stella e triangolo, equilibrati e non equilibrati. Trasformazioni stella-triangolo e viceversa. Linea trifase e correnti di linea. Centro stella, tensioni stellate e concatenate. Teorema della tensione tra i centri stella. Inserzione del neutro. Potenza complessa, attiva e reattiva in un sistema trifase equilibrato e non equilibrato. Teorema di equivalenza dei centri stella per la potenza. Potenza istantanea per un carico equilibrato. Inserzioni per la misura della potenza di un carico equilibrato. Inserzione Aron. Confronto tra i sistemi monofase e trifase per la trasmissione dell'energia.