Guida rapida - sito di Enrico Ambrosini

Guida rapida al coso
ed. 2014 per
Elementi didattici più significativi usati nel corso
• Libro diviso in due parti: Parte 1 Elettrotecnica e Parte 2 Elettronica. In entrambe teoria,
verifiche e note per il laboratorio.
• Note storiche: nel colonnino a lato del testo.
• Post-it con brevi sintesi concettuali nel colonnino a lato del testo.
• Non solo teoria con note pratico applicative, utili per aiutare lo studente a comprendere
l’utilità della teoria esposta e a renderla più interessante.
• Facciamo il punto, ovvero mappe concettuali di sintesi dei contenuti trattati nel testo utili a
favorire l’acquisizione di una visione unitaria dei contenuti stessi.
• Note per il laboratorio snelle ma complete, con proposte facilmente realizzabili in un normale
laboratorio scolastico e con la possibilità, non vincolante, di poter integrare la classica attività
laboratoriale ricorrendo a simulazioni con NI Multisim ed Excel e nei volumi 2 e 3 anche con
NI LabVIEW e DOC della ABB Sace.
Aspetti qualificanti del corso relativamente ai contenuti
• Espressamente concepito per l’articolazione Elettrotecnica: realizzato sviluppando la
parte di elettronica in modo da privilegiare gli argomenti di più diretto interesse per gli elettrotecnici.
• Piena rispondenza tra i contenuti del corso e le conoscenze indicate nelle linee guida
ministeriali (vedi le tabelle riportate nella presentazione dei singoli volumi).
• Ampio sviluppo degli Impianti elettrici nel vol. 2
• Ampio spazio dedicato all’elettronica di potenza (vol. 2) e alle tecniche di produzione e distribuzione dell’energia elettrica (vol. 3) nelle forme rinnovabili e non rinnovabili.
Itinerario didattico su tre livelli
Livello 1 con i paragrafi indicati di seguito con L1.
Livello 2 aggiungendo (anche parzialmente) i paragrafi indicati
con L2.
Livello 3: definibile aggiungendo le ulteriori unità di apprendimento e sezioni (i relativi paragrafi sono di seguito indicati con
L3), gli approfondimenti e le schede integrative disponibili in
ExtraKit.
NB: L’itinerario didattico proposto non tiene
conto delle scelte effettuate nella programmazione pluridisciplinare e non esplicita la
possibilità di omettere specifici sottoparagrafi ed eventuali esercizi.
I contenuti digitali
Tutti i contenuti digitali e i servizi per la didattica espressamente previsti per questo volume sono reperibili in MyStudio, l’ambiente virtuale e collaborativo che risiede su www.rcseducation.it. In particolare
in MyStudio si possono trovare l’OpenBook e l’ExtraKit di questo volume.
L’OpenBook è il libro di testo nel formato digitale, fruibile su computer e tablet, arricchito di
strumenti digitali che non si trovano nel tradizionale libro di carta. Nell’OpenBook è possibile
sottolineare ed evidenziare parti di testo, inserire note o registrazioni vocali, lavorare sulle
pagine in autonomia o condividere con gli altri i risultati di quello che si fa.
L’insieme dei contenuti digitali integrativi è invece raccolto nell’ExtraKit che periodicamente
potrà anche contenere eventuali aggiornamenti.
I contenuti digitali proposti nell’ExtraKit sono, quando necessario, esplicitamente richiamati nelle pagine del libro nei termini di seguito esposti.
Ulteriori unità di apprendimento e sezioni.
Approfondimenti teorici, ovvero dimostrazioni matematiche di relazioni non giustificate nel testo di teoria.
Schede integrative per ampliare la teoria del testo base.
Problemi integrativi in aggiunta a quelli presenti nel testo base.
Schede di laboratorio molto dettagliate che integrano le Note per il laboratorio presenti nel libro.
Lezioni multimediali, ovvero dei testi per l’uso passo-passo di simulazioni appositamente create e presenti
nell’ExtraKit che vogliono essere un approccio intuitivo ai concetti più impegnativi, senza comunque rinunciare
all’approccio teorico.
File di simulazione e altri materiali scaricabili di supporto all’attività di laboratorio (Manuale dei data sheet e documentazione tecnica dei dispositivi elettrici ed elettronici considerati nel testo).
Nell’ambito delle verifiche, al termine delle singole sezioni, per la versione OpenBook è possibile tramite PC o tablet l’effettuazione di verifiche interattive.
1
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
Volume 1 parte 1 Elettrotecnica
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Sez. 1A Nozioni introduttive
L1 L1 L1 L1 - - - - - - - - - - Unità di
apprendimento 1 Sez. 1B Componenti e circuiti elettrici L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L1 L2 L1 L2
I circuiti elettrici e Sez. 1C Introduzione alle misure
L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2 L1 L2 L1 L1 - - - le relative misure Sez. 1D Metodi di risoluzione delle reti L1 L1 L2 L2 L1 L1 L2 - - - - - - - Paragrafi
1 2 3 4
Sez. 2A L’elettrostatica
L1 L1 L1 Unità di apprendimento 2
Sez. 2B Il condensatore
L1 L1 L2 L1
L’elettrostatica e il condensatore
Sez. 2C Fenomeni transitori nei circuiti RC L1 L2 L2 -
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8
Sez. 3A Il magnetismo e l’elettromagnetismo L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2
Unità di apprendimento 3
Sez. 3B I circuiti magnetici
L1 L1 L1 - - - - L’elettromagnetismo
Sez. 3C Induzione elettromagnetica
L1 L1 L1 L1 L1 L1 - -
Volume 1 parte 2 Elettronica
Paragrafi
1 2 3 4 5
Sez. 4A I segnali digitali e la loro misura L1 L1 L1 L1 L1
Unità di apprendimento 4 Sez. 4B Introduzione all’elettronica digitale L1 L1 L1 - Nozioni di base
Sez. 4C Numerazione binaria
L1 L1 L1 - Sez. 4D Codifiche binarie
L1 L1 L2 - Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Sez. 5A Algebra di Boole e circuiti combinatori L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 Unità di
apprendimento 5 Sez. 5B Le famiglie logiche
L1 L1 L2 L1 L1 - - - - I circuiti combinatori Sez. 5C I circuiti combinatori con integrati evoluti L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2 L2 L2
Paragrafi
1 2 3 4 5 6
Sez. 6A Latch e flip-flop
L1 L1 L1 - - L1 L1 L2 L1 - Unità di apprendimento 6 Sez. 6B Contatori
I circuiti sequenziali
Sez. 6C Registri
L1 L2 - - - Sez. 6D Generatori di segnali impulsivi L2 L2 L2 L2 L2 L2
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
L1 L1 L2 L1 - - - - - Unità di apprendimento 7 Sez. 7A Le memorie
I circuiti programmabili Sez. 7B Dispositivi ASIC e microprocessori L1 L2 L2 L2 L1 L2 L2 L2 L2 L1
Volume 2 parte 1 Elettrotecnica
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7
Unità di apprendimento 8 Sez. 8A I componenti e i circuiti a regime sinusoidale L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1
Il regime sinusoidale
Sez. 8B Le potenze a regime sinusoidale
L1 L1 L1 L1 L1 L2 -
2
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
Paragrafi
1 2 3 4
L1 L1 L1 L1
Unità di apprendimento 9 Sez. 9A Le reti nei sistemi trifase
I sistemi trifase
Sez. 9B Le potenze nei sistemi trifase L1 L1 L1 L1
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Sez. 10A Classificazione e parametri delle
L1 L1 L1 - - - - - - - - - Unità di
macchine elettriche
apprendimento 10
Sez. 10B Il trasformatore monofase
L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2
Il trasformatore
Sez. 10C Il trasformatore trifase
L1 L1 L1 L2 - - - - - - - - Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Sez. 11A La componentistica degli impianti civili e induL1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1
striali e i dispositivi di sicurezza
Unità di
apprendimento 11 Sez. 11B Progettazione e dimensionamento impianti
L1 L1 L1 L1 - - - - - Impianti elettrici in BT
Sez. 11C Avviamento dei motori asincroni trifase
L2 L2 L2 L2 L2 - - - - Volume 2 parte 2 Elettronica
Sez. 12A Segnali analogici
Unità di apprendimento 12
Nozioni propedeutiche all’elettronica analogica Sez. 12B Strumenti
Paragrafi
2
3
4
L1
L2
L1
L1 L1
1
L1
L1
5
L1
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7
Sez. 13A Diodi e loro applicazioni fondamentali L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2
Unità di
apprendimento 13
I diodi e le loro
Sez. 13B Ulteriori applicazioni dei diodi
applicazioni
L3 L3 L3 -
-
-
-
In ExtraKit
Paragrafi
1 2 3 4 5 6
Sez. 14A Il pilotaggio di potenza con BJT, MOS e disposiL1 L1 L2 L1 L2 L2
Unità di apprendimento 14
tivi da essi derivati
Elettronica di potenza
Sez. 14B I tiristori
L1 L1 L1 L1 L1 L2
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8
L1 L1 L1 L1 L2 - - -
Sez. 15A Introduzione agli amplificatori
Sez. 15B L’amplificatore operazionale e le sue
L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2
Unità di
applicazioni in campo lineare
apprendimento 15
Sez. 15C Applicazioni non lineari
L’elettronica
L2 L1 - - - - - dell’operazionale
analogica
Sez. 15D Nozioni sugli amplificatori a transistor L2 L2 L2 L2 - - - integrata
Sez. 15E Alimentatori stabilizzati lineari
L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 - In ExtraKit
e a commutazione
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Sez. 16A Fourier e Bode - I filtri passivi L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2 L2
Unità di
apprendimento 16
Sez. 16B La risposta in frequenza degli
Il dominio
L3 L3 L3 L3 amplificatori
della frequenza
3
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
-
-
-
-
-
In ExtrKit
© Tramontana, RCS Libri Education
Volume 3
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sez. 17A Le basi teoriche sul motore asincrono L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1
Unità di
apprendimento 17
Sez. 17B Le prestazioni del motore asincrono
Macchine asincrone
Sez. 18A L’alternatore
Unità di
Sez. 18B
apprendimento 18 Il motore asincrono parte prima
Macchine sincrone
Il motore asincrono parte seconda
1
L1 L1 L1 L1
Paragrafi
3
4
5
L2 L2 L2
1
L1
2
L1
L2
L2
-
-
-
-
L3
L3
2
-
6
L2
-
-
-
-
-
-
-
7
L2
-
-
In ExtrKit
-
Paragrafi
3 4 5
6 7 8 9 10
Sez. 19A Le macchine in corrente continua e speciali e il L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1
loro pilotaggio
Unità di
apprendimento 19 Sez. 19B
L2 L2 L2 La dinamo parte prima
Macchine in
corrente continua
- L3 L3 L3 - In ExtrKit
e speciali
La dinamo parte seconda
Sez. 19C Il motore in corrente
L2 L2 L2 continua
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Unità di
apprendimento 20
Produzione e distribuzione
dell’energia elettrica
Sez. 20A Fonti energetiche rinnovabili, non
L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L2 L2 L1
rinnovabili e alternative
Sez. 20B Cabine MT e BT
L1 L1 L2 L2 L2 L2 - - - Sez. 20C Linee elettriche
L1 L1 L1 L2 - - - - - Paragrafi
1 2 3 4 5 6
Unità di
apprendimento 21
Trasduttori e condizionamento
dei segnali
Sez. 21A Trasduttori e condizionamento dei
L2 L2 L2 L2 L2 L2
segnali parte prima
Sez. 21B Trasduttori e condizionamento dei
In
L3 L3 - - - segnali parte seconda
ExtraKit
1
Unità di
apprendimento 22
Le conversioni da analogico
a digitale e da digitale ad analogico
Unità di
apprendimento 23
Generatori di forme d’onda
4
Paragrafi
2 3 4
5
Sez. 22A La conversione da digitale
L3 L3 L3 L3 L3
ad analogico
In
ExtraKit
Sez. 22B La conversione da analogiL3 L3 L3 L3 co a digitale
Sez. 23A I multivibratori
Paragrafi
1 2 3 4 5 6 7 8
L3 L3 L3 L3 L3 L3 L3 L3
Sez. 23B Gli oscillatori sinusoidali
L3 L3 L3 L3 -
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
-
-
In
- ExtraKit
© Tramontana, RCS Libri Education
I software National Instruments
Questo corso, nei suoi tre volumi, propone, con modalità non vincolante ai fini della proposta didattica, diverse simulazioni circuitali effettuate con Multisim e progetti di PCB realizzati con Ultiboard.
Questi software sono presenti nella NI Circuit Design Suite Education Edition (v. 13) scaricabile
all’indirizzo Internet http://bit.ly/licenzaCDS. Gli studenti potranno poi, fornendo le corrette informazioni
all’indirizzo http://bit.ly/licenzacdsperstudenti, ottenere il codice di attivazione. La licenza è di tipo permanente ma il software può essere utilizzato esclusivamente presso il proprio domicilio per scopi didattici e non professionali.
Nei volumi 2 e 3 verranno anche proposte, a supporto della didattica e sempre con modalità didatticamente non vincolanti, delle simulazioni che utilizzano NI LabVIEW (software di programmazione visuale). In questo caso lo studente potrà ottenere, certificandosi come tale, e registrandosi all’indirizzo
www.ni.com/mooc scaricare e ottenere una licenza per sei mesi, termine oltre il quale potrà, ricertificandosi come studente, ottenere delle proroghe.
Nell’ExtraKit, a supporto di questi software, sono presenti due semplici manuali in italiano:
• StarterKit per Multisim (creazione di schematici e di simulazione circuitale);
• StarterKit per Ultiboard (progettazione dei PCB).
Ulteriori software usati nel corso
Sempre in forma non vincolante si ricordano ulteriori software considerati nel corso.
• Excel per la creazione di grafici nell’ambito dell’attività di laboratorio.
• Microsoft Mathematics (scaricabile gratuitamente dal sito Microsoft) proposto per risolvere
sistemi di equazioni anche in forma complessa.
• DOC (scaricabile gratuitamente dal sito ABB) per il disegno ed il progetto di impianti elettrici.
Contenuti di testo presenti nell’ExtraKit del vol. 1
Approfondimenti (dimostrazioni omesse nel testo)
2B.1 La capacità di un condensatore piano
2B.2 L’energia di un condensatore carico
2C.1 I transitori RC
3C.1 F.e.m. indotta in un circuito
3C.2 L’energia del campo magnetico
3C.3 Il coefficiente di mutua induzione
Schede integrative (per ampliare i contenuti teorici)
1B.1 Il calcolo approssimato
1C.1 Le unità di misura del sistema internazionale
1C.2 Valutazione statistica degli errori accidentali
1D.1 Altri metodi di risoluzione delle reti elettriche
3A.1 Gli elettromagneti
4C.1 I numeri negativi
4C.2 Moltiplicazione e divisione in binario
4C.3 I sistemi di numerazione ottale ed esadecimale
5A.1 Uso di strutture AOI e OAI
5A.2 Il progetto dei circuiti combinatori con integrati SSI
5B.1 I circuiti integrati
5B.2 Dispositivi logici di tipo particolare
5B.3 Le porte di trasmissione
5C.1 I circuiti logici degli IC combinatori MSI
5C.2 Simbologia nei circuiti digitali
5C.3 Circuiti rilevatori d’errori
5C.4 I comparatori logici
5C.5 I circuiti logico aritmetici
6B.1 Contatori integrati
7A.1 Temporizzazioni delle memorie
7B.1 Introduzione al VHDL
Problemi integrativi
Sezioni: 1B - 4C - 5A
Lezioni multimediali (testi per l’esecuzione passopasso di diverse simulazioni già pronte, con le quali acquisire i concetti teorici in forma semplice ed intuitiva)
1B.1 Componenti elettrici (file Multisim 100LM1B.1)
5
1B.2 Collegamenti in serie e in parallelo – La misura di
corrente e tensione (file Multisim 101-102 e 103LM1B.2)
1B.3 Legge di Ohm (file Multisim 104 e 105LM1B.3)
1D.1 I principi di Kirchhoff (file Multisim 106-107 e
108LM1D.1)
5A.1 Gli assiomi dell’algebra di Boole (file Multisim 109110-111LM5A.1)
5A.2 Le proprietà dell’algebra di Boole (file Multisim 112113-114LM5A.2)
5C.1 Alcune funzioni combinatorie complesse (file Multisim 115-116-117LM5C.1)
6A.1 Il latch SR (file Multisim 118LM6A.1)
6A.2 Approfondiamo la conoscenza del latch SR (file
Multisim 119LM6A.2)
6B.1 Il contatore asincrono in avanti (file Multisim 120121LM6B.1)
6B.2 Il contatore asincrono all’indietro (file Multisim
122LM6B.2)
Schede di laboratorio (schede molto dettagliate,
che offrono un ulteriore supporto all’attività di laboratorio
già proposta nel testo; tra parentesi i file di simulazione
forniti a supporto)
1B.1 Analizziamo semplici circuiti in DC con Multisim (file
Multisim 100-101-102SL1B.1)
1D.1 La risoluzione delle reti tramite Multisim (file Multisim 103-104SL1D.1)
1D.2 Usiamo Multisim per comprendere il principio di
Thevenin (file Multisim 105SL1D.2)
1D.3 Valutazione sperimentale del circuito equivalente di
Thevenin di un bipolo lineare (file Multisim 106SL1D.3)
2C.1 Simuliamo i transitori RC con Multisim (file Multisim
107-108-109SL2C.1)
5A.1 Analisi statica di una funzione logica (file Multisim
110-111SL5A.1)
5A.2 Analisi dinamica di una funzione logica (file Multisim
112SL5A.2)
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
5B.1 Il tracciamento della caratteristica di trasferimento
(file Multisim 113SL5B.1)
5B.2 Analisi di un NOT a BJT (file Multisim 114-115116SL5B.2)
5B.3 Misura dei tempi di propagazione
5C.1 Uso degli encoder e dei decoder per display a LED
e a LCD
5C.2 Analisi dinamica della serializzazione dei dati tramite MUX (file Multisim 117SL5C.2)
5C.3 Una elementare calcolatrice elettronica (file Multisim 118SL5C.3)
6A.1 Analisi dinamica di un flip-flop
6A.2 Uso dei flip-flop come divisori di frequenza per due
(file Multisim 119-120SL6A.2)
6B.1 Analisi sperimentale di contatori elementari asincroni (file Multisim 121-122-123-124-125SL6B.1)
6B.2 Analisi dinamica dei contatori
6D.1 Multivibratore astabile con porte logiche
6D.2 Uso del 4047
Manuale dei data sheet Si tratta di un file PDF che
contiene una raccolta ragionata di data sheet dei dispositivi SSI e MSI dell’elettronica digitale
File di simulazione di supporto all’attività di laboratorio e di teoria
presenti nell’ExtraKit del vol. 1
I file per le simulazioni con Multisim
Cartella Note Lab: contiene i file proposti a supporto (non
vincolante) di alcune Note per il laboratorio presenti nel
testo, dove sono inseriti i relativi rimandi.
• 100NL1B.1 Analisi di un circuito serie
• 101NL1B.2 Analisi di un circuito parallelo
• 102NL1B.3 Analisi dell’inserzione reostatica
• 103-104NL1B.4 Analisi dell’inserzione potenziometrica
• 105NL1D.2 Verifica principio sovrapposizione degli effetti
• 106NL1D.3 Determinazione dei circuiti equivalenti di
Thevenin e di Norton
• 107-108NL2C.2 Analisi dei transitori RC con
l’oscilloscopio
• 109-110NL5A.1 Analisi statica di una funzione logica
• 111-112NL5A.2 Verifica di proprietà e teoremi
dell’algebra di Boole
• 113NL5A.3 Analisi dinamica di una funzione logica
elementare: il concetto di porta logica
• 114NL5B.1 Pilotare un LED con un transistor
• 115-116NL5B.2 Realizzare semplici funzioni logiche
con componenti discreti
• 117NL5C.1 Realizzare una rete combinatoria universale con un multiplexer
• 118NL5C.2 Una semplice tastiera numerica
• 119-120-121-122-123NL6A.1 Verifica sperimentale
del funzionamento dei latch e dei flip-flop
• 124NL6B.1 Un elementare contatore asincrono
• 125NL6B.2 Un contatore modulo 100 con integrati di
tipo sincrono
• 126-127NL6D.1 Alcuni circuiti con il timer 555
Cartella Lez Multimediali: contiene i relativi file (vedi al
punto precedente nell’elenco delle lezioni multimediali).
Cartella Schede di laboratorio: contiene tutti i relativi file
(vedi al punto precedente nell’elenco delle schede di laboratorio).
Cartella Mat Vari: contiene i file di alcune simulazioni utilizzate nella teoria (dove sono presenti i relativi rimandi).
• 100MV5A Diagramma temporale di un AND
• 101MV5A Diagramma temporale di un NOR
• 102MV6A Diagramma temporale di un SRL
6
• 103MV6B Diagrammi temporali contatori
• 104MV5A Semisommatore SSI
• 105MV5A e H-A Semisommatore con PLD
• 106MV5A Elementare antifurto
• 107MV5A Uso del Logic Converter di Multisim (sch.
Int. 5A.2)
• 108MV5C Pilotaggio display 7 segmenti
• 109MV5C e Decoder_7_segmenti Decoder per display con PLD
• 110MV5A Diagramma temporale di un latch D
• 111MV6B e contatore modulo 100 Contatore con
PLD
• HA/HA Semisommatore con PIC
• BCD/BCD 7-segmenti Decoder con PIC
• HEX/HEX 7-segmenti Decoder con PIC
Cartella N-S-teoria: contiene i file di alcune Non solo teoria.
• 100NT5A.2 Un circuito che fa le somme in binario
• 101NT5A.4 Un gioco che diventa serratura a combinazione
• 102NT5A.5 La tastiera di una calcolatrice
• 103NT5B.4 Come pilotare un carico di potenza
• 104NT5C.2 Le luci rotanti
• 105NT5C.4 Visualizzazione per switch rotatorio
• 106NT6A.2 Il gioco del testa e croce
• 107NT6B.2 Realizziamo un semaforo
• 108NT6B.3 Contatore-contapezzi UP/DW
• 109NT6C.1 Un dado elettronico
I file di Ultiboard
L’omonima cartella contiene i progetti dei PCB (circuiti
stampati) di molte Non solo teoria presenti nel testo.
• 5B.2 Una semplice sonda logica
• 5C.4 Visualizzatore con switch rotatorio
• 6A.2 Il gioco del testa o croce
• 6B.2 Realizziamo un semaforo
• 6B.3 Contatore-contapezzi UP/DW
• 6D.2 Scaccia-zanzare
I file Excel
• Reostato (Nota per il laboratorio 1B.3 Analisi
dell’inserzione reostatica)
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
• Potenziometro (Nota per il laboratorio 1B.4 Analisi
dell’inserzione potenziometrica)
• Carica e Scarica (Nota per il laboratorio 2C.1 Analisi
dei transitori RC)
Cartella Assembly Contiene alcuni listati d’esempio
d’uso dei PIC (vedi Nota per il laboratorio 7B.3)
Cartella VHDL Contiene i listati usati per degli esempi
d’uso delle PLD (vedi Nota per il laboratorio 7B.1)
Contenuti di testo presenti nell’ExtraKit del vol. 2
Ulteriori sezioni di teoria
Sezione 13B Ulteriori applicazioni dei diodi
Sezione 15E Alimentatori stabilizzati lineari e a commutazione
Sezione 16B La risposta in frequenza negli amplificatori
Approfondimenti (dimostrazioni omesse nel testo)
8A.1 Il valore medio
8B.1 Potenza attiva a regime sinusoidale
8B.2 La caduta di tensione in linea
9B.1 Teorema fondamentale delle potenze
9B.2 La potenza reattiva con Aron
9B.3 La potenza reattiva con Righi
13A.1 Calcolo della resistenza differenziale
13A.2 Studio analitico del filtro capacitivo
14A.1 Studio analitico del Darlington
14B.1 Il valore medio e il valore efficace
15A.1 Retroazione negativa e positiva
15B.1 I guadagni di un amplificatore differenziale
15D.1 La retta di carico statica
16A.1 Fisica realizzabilità di una funzione di trasferimento
Schede integrative (per ampliare i contenuti teorici)
8A.1 I componenti passivi
8B.1 Significato fisico della potenza reattiva
10B.1 Le perdite nel ferro
10B.2 La deformazione della corrente magnetizzante
10B.3 Calcolo delle perdite nel rame - Riporto alla temperatura di riferimento
10B.4 Effetti della deformazione della corrente di linea
10B.5 Funzionamento a vuoto e a carico di un autotrasformatore ideale
11A.1 I cavi
11A.2 Impianto di messa a terra
11A.3 Relè
11A.4 L’interruttore differenziale
11A.5 Fusibile
11A.6 Il rischio elettrico
11A.7 Grado di protezione IP
11A.8 Classi di isolamento
11A.9 Protezione combinata contro i contatti diretti e indiretti
11A.10 Obbligo e omissione della protezione contro le
correnti di sovraccarico
11A.11 Interruttore magnetotermico
11A.12 Estratto dei segni grafici dalle norme CEI
11A.13 Il contattore
11A.14 Pulsanti
11A.15 Lampade di segnalazione
11B.1 Domotica
11B.2 Caratteristiche dei cavi
12A.1 Studio analitico dei segnali
12B.1 Il generatore di funzioni
7
12B.2 L’oscilloscopio
13A.1 I diodi commerciali
13A.2 Sigle dei componenti discreti a semiconduttore
13A.3 I data sheet degli zener e dei LED
13A.4 Approfondimenti sulla fisica dei diodi
14A.1 I transistor di potenza
14B.1 Protezioni nei circuiti con tiristori
15B.1 Le caratteristiche degli operazionali reali
15B.2 L’amplificatore per strumentazione
15C.1 Applicazioni dei raddrizzatori di precisione
15C.2 I comparatori commerciali
15D.1 I data sheet dei transistor bipolari
16A.1 Tracciamento dei diagrammi di Bode con poli e
zeri reali
Lezioni multimediali (testi per l’esecuzione passopasso di diverse simulazioni già pronte, con le quali acquisire i concetti teorici in forma semplice ed intuitiva)
8A.1 Componenti e circuiti RL serie (file Multisim
200LM8A.1)
8A.2 Componenti e circuiti RC serie (file Multisim
201LM8A.2)
9A.1 Il generatore trifase (file Multisim 202LM9A.1)
9A.2 Sistema simmetrico ed equilibrato con tre fili (file
Multisim 203LM9A.2)
9A.3 Sistemi simmetrici e squilibrati (file Multisim 204 e
205LM9A.3)
9B.1 Il teorema fondamentale delle potenze (file Multisim
206-207-208 e 209LM9B.1)
10B.1 Il trasformatore ideale (file Multisim 227 e
228LM10B.1)
10B.2 Il trasformatore reale (file Multisim 229-230 e
231LM10B.2)
10B.3 Il modello del trasformatore ideale con Multisim
12B.1 Il teorema di Fourier (file Multisim 210-201 e
212LM12B.1)
12B.2 Utilità pratica del teorema di Fourier (file Multisim
213LM12B.2)
14B.1 I tiristori (file Multisim 214LM14B.1)
14B.2 Il diodo controllato come raddrizzatore (file Multisim 215LM14B.2)
14B.3 Il TRIAC e il suo funzionamento (file Multisim 216
e 217LM14B.3)
14B.4 I disturbi alle radiofrequenze (file Multisim
218LM14B.4)
15B.1 L’amplificatore operazionale ideale (file Multisim
219 e 220LM15B.1)
15B.2 L’operazionale usato come amplificatore (file Multisim 221 e 222LM15B.2)
15D.1 La polarizzazione del BJT (file Multisim
223LM15D.1)
15D.2 La polarizzazione automatica (file Multisim 224225 e 226LM15D.2)
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
16B.1 La configurazione invertente senza limiti di banda
(file LabVIEW/operazionale passa-banda invertente.vi)
16B.2 Come limitare la risposta in frequenza supponendo l’operazionale ideale (file LabVIEW/ operazionale
passa-banda invertente.vi)
16B.3 La risposta in frequenza con un operazionale reale
(file LabVIEW/operazionale passa-banda invertente.vi)
Schede di laboratorio (schede molto dettagliate,
che offrono un ulteriore supporto all’attività di laboratorio
già proposta nel testo; tra parentesi i file di simulazione
forniti a supporto)
8A.1 L’analisi dei circuiti a regime sinusoidale con la
sonda di Multisim (file Multisim 200SL8A.1)
9A.1 Analizziamo i circuiti trifase con Multisim (file Multisim 201 e 202SL9A.1)
12B.1 Limiti in frequenza del DMM
13A.1 Uso di LabVIEW per studiare i diodi (file LabVIEW
diodo.vi)
13A.2 Tracciamento della curva caratteristica di un circuito raddrizzatore (file Multisim 203SL13A.2)
13A.3 Analisi sperimentale di un alimentatore con filtro
capacitivo e raddrizzatore a semionda
13A.4 Analisi sperimentale di un alimentatore con filtro
capacitivo e raddrizzatore a ponte (file Multisim
204SL13A.4 e 204SL13A.4ELV)
15B.1 Uso di LabVIEW per valutare gli operazionali (file
LabVIEW/operazionale amplificatore operazionale, amplificatore invertente, amplificatore differenziale)
15B.2 Analisi sperimentale della configurazione invertente (file Multisim 205SL15B.2)
15B.3 Analisi sperimentale della configurazione non invertente (file Multisim 206SL15B.3)
15B.4 La misura del CMRR di un amplificatore differenziale
15C.1 Analisi sperimentale del comparatore con isteresi
15C.2 Confronto tra comparatori senza e con isteresi
15C.3 Comparatore a finestra con Multisim e LabVIEW
(file Multisim 207SL15C.3 e LabVIEW comparatore)
16A.1 Guida all’analisi armonica tramite PC (file Multisim
208 e 209SL16A.1 e LabVIEW Fourier)
16A.2 Tracciamento dei diagrammi di Bode partendo dalla funzione di trasferimento (file Multisim 210SL16A.2)
16B.1 Misura della risposta in frequenza di un amplificatore con OP-AMP (file Multisim 211SL16B.1)
16B.2 La misura del prodotto guadagno-banda di un operazionale (file Multisim 212SL16B.2)
16B.3 La misura dello slew rate di un operazionale (file
Multisim 213SL16B.3)
Cartella ABB_Documentazione Raccolta di PDF
con materiale tecnico della ABB
Cartella Cavi_Data sheet Raccolta di PDF con i
dati relativi a diversi cavi utilizzati negli impianti elettrici
Cartella Data sheet Raccolta di PDF forniti dai costruttori dei componenti elettronici considerati nel corso
File di simulazione di supporto all’attività di laboratorio e di teoria
presenti nell’ExtraKit del vol. 2
I file per le simulazioni con Multisim
Cartella Note Lab: contiene i file proposti a supporto (non
vincolante) di alcune Note per il laboratorio presenti nel
testo, dove sono inseriti i relativi rimandi.
• 200NL8A.1 Analisi sperimentale dei circuiti a regime
sinusoidale
• 201NL8B.1 Valutazione del circuito equivalente serie
e di quello equivalente parallelo di una generica impedenza
• 202NL8B.2 Verifica del teorema di Boucherot
• 203NL8B.3 Analizziamo la caduta di tensione in linea
e l’utilità del rifasamento
• 204-205NL13A.1 Tracciamo le curve caratteristiche
dei diodi
• 206-207NL13A.2 Analizziamo i circuiti raddrizzatori
• 208NL13A.3 Analisi di un raddrizzatore con filtro capacitivo
• 209NL14A.1 Valutazione sperimentale (simulata) dei
fenomeni di sovratensione in commutazione su un
carico induttivo - Effetto del diodo di protezione
• 210NL14A.2 Valutiamo sperimentalmente la regolazione di potenza in PWM
• 211-212NL15B.1 Analisi sperimentale delle configurazioni invertente e non invertente con l’amplificatore
operazionale
• 213NL15B.2 Realizziamo un ohmmetro elettronico
8
• 214NL15D.1 Polarizzazione di un BJT
• 215NL5D.2 Polarizzazione di un MOS enhancement
• 216-217NL15D.3 Due amplificatori a transistor ad
emettitore comune
• 218-219NL16A.1 Come tracciare sperimentalmente i
diagrammi di Bode
Cartella Lez Multimediali: contiene i relativi file (vedi al
punto precedente nell’elenco delle lezioni multimediali).
Cartella Schede di laboratorio: contiene tutti i relativi file
(vedi al punto precedente nell’elenco delle schede di laboratorio).
Cartella Mat Vari: contiene i file di alcune simulazioni utilizzate nella teoria (dove sono presenti i relativi rimandi).
• 200MV9B Inserzione Aron
• 201MV9B Inserzione Righi
• 202MV9B Altra inserzione Aron
• 203MV12B Limiti di banda di un oscilloscopio
• 204MV13A Raddrizzatore su carico ohmico-induttivo
• 205MV13A Raddrizzatore su carico ohmico-induttivo
e tensione continua
Cartella N-S-teoria: contiene i file proposti in alcuni Non
solo teoria del testo.
• 200NT14B.1 Realizziamo un semplice variatore di luce
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
• 200NT14B.1 205NT15B.4 Semplice impianto Home
Theatre
• 206NT15C.1 Misuriamo la tensione efficace con un
voltmetro in continua
• 207NT15C.2 Un voltmetro a LED per misurare
l’alimentazione dei circuiti digitali
• 208NT15C.3 Controllo dello stato di salute della batteria di un’automobile
• 209NT16A.1 Misuriamo la distorsione armonica THD
I file di Ultiboard
L’omonima cartella contiene i file dei PCB (circuiti stampati) di molte Non solo teoria presenti nel testo.
• 13B.2 Un semplice VU-METER per amplificatori audio
• 15B.4 Semplice impianto Home Theatre
• 15C.1 Misuriamo la tensione efficace con un voltmetro in continua
• 16A.1 Misuriamo la distorsione armonica THD
• 16B.1 Un circuito panning a due canali
I file Excel
• Prova_a_vuoto (Nota per il laboratorio 10B.2 Prova a
vuoto del trasformatore monofase)
Cartella DOC Contiene un esempio di progetto di impianto elettrico realizzato con il software DOC della ABB
(Nota per il laboratorio 11B.2)
Cartella LabVIEW Contiene diversi esempi di simulazioni proposte nel testo e che usano questo software.
• Comparatore: esempio di interazione tra Multisim e
LabVIEW proposto nella scheda di laboratorio 15C.3.
• Diodo: proposte di simulazioni descritte nella Scheda
di laboratorio 13A.1
• Fourier: proposta di analisi armonica descritta nella
Scheda integrativa 16A.1
• Operazionale: file utilizzati per l’analisi dei circuiti base degli amplificatori con operazionali (Scheda di laboratorio 15B.1) e della relativa risposta in frequenza
(Lezioni multimediali 16B1, 16B.2 e 16B.3)
Cartella MeetBOX Contiene i software MeetVIEW
(introdotto nella sezione 8B e utile per le misure di potenza) e TrafoVIEW (utile per la prova a vuoto del trasformatore; vedi la Nota per il laboratorio 10B.2)
Contenuti di testo presenti nell’ExtraKit del vol. 3
Ulteriori unità di apprendimento e sezioni di
teoria
Sezione 18B Il motore sincrono parte seconda
Sezione 19B La dinamo parte seconda
Sezione 21B Trasduttori e condizionamento dei segnali
parte seconda
Unità di apprendimento 22
Sezione 22A La conversione da digitale ad analogico
Sezione 22B La conversione da analogico a digitale
Unità di apprendimento 23
Sezione 23A I multivibratori
Sezione 23B Gli oscillatori sinusoidali
Sicurezza elettromagnetica (nozioni teoriche e norme
di riferimento)
Approfondimenti (dimostrazioni omesse nel testo)
17A.1 Reazione rotorica
17B.1 La caratteristica meccanica del motore asincrono
18A.1 La potenza dell’alternatore a poli lisci nell’ipotesi
approssimata di R0 trascurabile
18A.2 La potenza dell’alternatore a poli salienti
nell’ipotesi approssimata di R0 trascurabile
19B.1 La valutazione della forza elettromotrice
21A.1 Ponte resistivo linearizzato
21B.1 Analisi dello sbilanciamento del ponte
Schede integrative (per ampliare i contenuti teorici)
17B.1 Motori bifase e monofase
18A.1 Velocità di sincronismo in funzione del numero di
coppie polari
18A.2 Tracciare le curve caratteristiche esterne con il
diagramma di Behn-Eschemburg
9
18A.3 Il diagramma di Blondel
19C.1 Verso di rotazione delle macchine in corrente continua
20A.1 Le turbine
20B.1 Codici secondo norma ANSI/IEEE C37.2
21A.1 I parametri caratteristici dei trasduttori - Cause di
errore
Schede di laboratorio (schede molto dettagliate,
che offrono un ulteriore supporto all’attività di laboratorio
già proposta nel testo; tra parentesi i file di simulazione
forniti a supporto)
17A.1 Approfondiamo la simulazione con Multisim di un
motore asincrono (file Multisim 300SL17A.1)
19A.1 Controllo di potenza con il PIC (file PIC PWM.asm)
19A.2 Generazione di segnali di pilotaggio per motorino
passo-passo tramite PIC (file PIC stepper.asm)
23A.1 L’astabile con operazionale
23A.2 Il monostabile con operazionale(file Multisim
301SL23A.2)
23A.3 Uso del 555
Cartella ABB_Documentazione Raccolta di PDF
con materiale tecnico della ABB
Cartella Data sheet Raccolta di PDF forniti dai costruttori dei componenti considerati nel corso
Cartella Sistemi fotovoltaici Raccolta di PDF con
la documentazione tecnica relativa agli impianti elettrici
fotovoltaici
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education
File di simulazione di supporto all’attività di laboratorio e di teoria
presenti nell’ExtraKit del vol. 3
I file per le simulazioni con Multisim
Cartella Note Lab: contiene i file proposti a supporto (non
vincolante) di alcune Note per il laboratorio presenti nel
testo, dove sono inseriti i relativi rimandi.
• 300NL17A.2 Misura della resistenza degli avvolgimenti di un motore asincrono
• 301NL17A.2 Prove a vuoto e in cortocircuito di un
motore asincrono
• 302NL17A.3 Inverter che pilota un motore asincrono
• 303NL19A.5 Azionamento a 4 quadranti con IGBT
che pilota un motore in corrente continua
• 304-305-306NL19A.6 Azionamenti a ponte con parzializzazione della forma d’onda
• 307NL21A.1 Termometro con AD590
Cartella Schede di laboratorio: contiene tutti i relativi file
(vedi al punto precedente nell’elenco delle schede di laboratorio).
• 301NT21A.2 Interruttore di luce crepuscolare
• 302NT23A.1 Generatore di forme d’onda
• 303NT23A.2 Temporizzatore luce scale
I file di Ultiboard
L’omonima cartella contiene i file dei PCB (circuiti stampati) proposti nel testo.
• 21A.1 Non solo teoria 1: termometro con AD590
• 21A.1lab Nota per il laboratorio 21A.1: termometro
con AD590 e myDAQ
• 21A.2 Non solo teoria 2: interruttore di luce crepuscolare
• 23A.1 Non solo teoria 1: generatore di funzioni
• 23A.2 Non solo teoria 2: temporizzatore luci scale
Cartella DOC Contiene un esempio di dimensionamento di una cabina utente lato BT con il software DOC
della ABB (Nota per il laboratorio 20B.1)
Cartella Mat Vari: contiene i file di alcune simulazioni utilizzate nella teoria (dove sono presenti i relativi rimandi).
• 300MV19A Pilotaggio motore passo-passo
• 301MV23A Multivibratore con operazionale
• 302MV23B Oscillatore a ponte di Wien
• 303MV23B Oscillatore a sfasamento
Cartella LabVIEW Contiene gli esempi di simulazioni
proposte nel testo e che usano questo software.
• DC Motor: simulatore di motori in DC usato nella nota
per il laboratorio 19A.4.
• Termometro_AD590 e termometro_AD590_Relè:
usati nella nota per il laboratorio 21A.1
Cartella N-S-teoria: contiene i file proposti in alcuni Non
solo teoria del testo.
• 300NT21A.1 Termometro con AD590
Cartella PIC Contiene i file .asm usati nelle schede di
laboratorio 19A.1 e 19A.2
10
E. Ambrosini – Guida al corso Elettrotecnica ed elettronica ed. 2014
© Tramontana, RCS Libri Education