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.