Elettrotecnica 033IN a.a. 2012/13 - Università degli Studi di Trieste

Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Laurea Triennale in Ingegneria dell’Informazione e Elettrica
PROGRAMMA del CORSO di ELETTROTECNICA (033IN)
Docente: Stefano Pastore
Anno accademico 2012/13
1. RELAZIONI TOPOLOGICHE
Circuiti a parametri concentrati. Grandezze elettriche e convenzioni di segno. Grafo di un
componente a due o più terminali e di un circuito. Matrice ridotta di incidenza e formulazione
delle leggi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen. Concetto di albero, maglie indipendenti.
2. RELAZIONI COSTITUTIVE E TABLEAU
Classificazione dei componenti e dei circuiti. Metodo tableau per l’analisi di circuiti resistivi,
tempo-invarianti e lineari. Principio di sovrapposizione degli effetti.
3. BIPOLI E TRASFORMATE
Rappresentazione implicita ed esplicita dei bipoli resistivi, analisi della potenza. Sorgenti reali
di tensione e corrente. Sinusoidi e fasori. Combinazione lineare di fasori, derivata ed integrale.
Richiamo della trasformata di Laplace. Condensatore ed induttore: equazioni costitutive nel
dominio del tempo e delle trasformate. Concetto di impedenza ed ammettenza. Componenti
resistivi, resistivo-capacitivi, resistivo-induttivi e risonanti. Collegamento in serie e parallelo di
bipoli, partitori di tensione e di corrente. Teoremi di Thevenin e di Norton. Teoremi di
Millman. Analisi di un circuito tempo-invariante lineare con i fasori e con Laplace. Potenza,
lavoro elettrico ed energia. Classificazioni energetiche dei componenti. Potenza istantanea e
valori efficaci. Potenza complessa, attiva, reattiva ed apparente. Triangolo delle potenze e
fattore di potenza. Potenza reattiva e teorema di Boucherot. Problema del rifasamento totale di
un carico induttivo.
4. DOPPI BIPOLI
Rappresentazioni implicite e esplicite dei doppi bipoli. Proprietà di reciprocità e simmetria.
Trasformazioni stella-triangolo e viceversa. Sorgenti controllate ideali e reali. Trasformatore
ideale, amplificatore operazionale ideale lineare, mutue induttanze. Connessioni dei doppi
bipoli, connessioni dell’operazionale ideale. Teoremi di Miller.
5. ANALISI GENERALE DEI CIRCUITI
Metodo nodale puro e modificato. Metodo delle maglie puro e modificato.
6. SISTEMI TRIFASE IN REGIME SINUSOIDALE
Sorgenti di tensione trifase equilibrate a stella e triangolo. Terne destrorse e sinistrorse, di fase e
di linea, centro stella. Linea trifase e correnti di linea. Carichi trifase a stella e triangolo,
equilibrati e non equilibrati. Inserzione del neutro. Potenza complessa, attiva e reattiva. Potenza
istantanea in un carico equilibrato. Teorema dell’equivalenza dei centri stella. Rifasamento di
un carico trifase.
7. TRANSITORI DI CIRCUITI TEMPO-INVARIANTI E LINEARI
Transitorio di circuiti del I ordine RC e RL, con l’applicazione dei teoremi di Thevenin e
Norton. Equazione omogenea associata, soluzione particolare e soluzione generale. Principio di
sovrapposizione delle soluzioni particolari. Esame delle principali soluzioni particolari.
Interruttore ideale e principio di continuità delle variabili di stato. Analisi di un circuito
risonante serie. Equazioni di stato e di uscita per un circuito lineare di ordine n. Accenno alla
soluzione. Principio di sovrapposizione delle condizioni iniziali. Stabilità di un circuito lineare
e nonlineare. Cenno ai circuiti degeneri, parallelo e serie di condensatori ed induttori. Teorema
di sostituzione e variabili di uscita. Soluzione con la trasformata di Laplace.
8. FUNZIONI DI RETE E CIRCUITI RISONANTI
Definizione e espressione analitica delle funzioni di rete. Scomposizione delle funzioni di rete
in fattori di primo e secondo grado. Zeri, poli e stabilità del circuito. Funzione di rete calcolata
in s = jω e relazione con i fasori. Accenno ai diagrammi polari o di Nyquist. Definizione delle
unità logaritmiche, del decibel (dB), dell’attenuazione e diagrammi di Bode. Disegno del
diagramma asintotico di Bode. Risuonatori reali serie: frequenza di risonanza, selettività,
funzione di rete, diagramma del modulo e della fase, diagramma polare.