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PORTALE DELLA DIDATTICA

Elettrotecnica

18AULOA

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 59
Esercitazioni in aula 21
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Bonnin Michele - Corso 2   Professore Associato ING-IND/31 59 42 0 0 7
Corinto Fernando - Corso 1 Professore Ordinario ING-IND/31 59 0 0 0 10
Corinto Fernando - Corso 3 Professore Ordinario ING-IND/31 59 0 0 0 10
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/31 8 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
2018/19
Il corso si propone di esporre le leggi fondamentali che regolano il comportamento dei circuiti elettrici a parametri concentrati e di fornire metodi sistematici che consentano di analizzare nel dominio del tempo e della frequenza il comportamento di circuiti elettrici dinamici, lineari e a parametri concentrati, sia in regime generico che in regime sinusoidale. Sarà inoltre fornita un'introduzione all'analisi automatica dei circuiti per mezzo del calcolatore. Esercitazioni completano, da un punto di vista applicativo, gli argomenti teorici trattati nelle lezioni.
The main objective of the course is to introduce students to the basic laws governing lumped electrical circuits, giving suitable and general methods for their analysis. In particular, the course provides fundamental tools to analyze high-order dynamic circuits in the time and in the frequency domain. An introduction to automated circuit analysis via computer-based simulation is also provided. The theory is complemented by several practical classes.
Conoscenza delle leggi fondamentali che regolano i circuiti elettrici Conoscenza delle tecniche d'analisi di circuiti anche dinamici e di ordine elevato Abilità di analizzare circuiti elettrici, scegliendo in modo autonomo la tecnica d'analisi più conveniente. Abilità ad usare, a livello elementare, un moderno programma d'analisi automatica di circuiti (Pspice)
Knowledge of the basic laws governing electrical circuits. Knowledge of general analysis techniques for high order dynamic circuits. Ability to analyze electric circuits, choosing the most convenient techniques. Ability to use a modern computer program for Computer-aided Circuit Analysis (Spice).
Conoscenze di Fisica: potenza ed energia, elettromagnetismo di base. Conoscenze di Matematica: algebra dei numeri complessi, calcolo matriciale, sistemi di equazioni algebriche lineari, equazioni differenziali ordinarie del primo ordine lineari, scomposizione in fratti semplici di funzioni razionali.
Physics: power and energy, basic electromagnetics. Mathematics: algebra of complex numbers, linear algebra and matrix analysis, algebraic linear systems, first-order linear differential equations, partial fraction decomposition of rational functions.
In corso è organizzato in due parti: “Concetti e metodi fondamentali” (2 crediti) e “Analisi di circuiti lineari” (6 crediti). 1. Concetti fondamentali (2 crediti) Circuiti elettrici a parametri concentrati; tensione, corrente e potenza. Convenzioni di segno. Leggi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen. Elementi circuitali fondamentali. Connessione serie e parallelo di elementi resistivi ad una porta. Partitori di tensione e di corrente. Teorema di Millmann e analisi nodale. 2. Analisi di circuiti lineari (6 crediti) 2.a Circuiti resistivi (1.5 crediti). Generatori dipendenti, trasformatore ideale, amplificatore operazionale ideale. Teoremi per reti elettriche: sostituzione, Thevenin, Norton e sovrapposizione degli effetti. 2.b Circuiti dinamici (2.5 crediti). Induttore e condensatore; connessione serie e parallelo di induttori e condensatori. Circuiti del primo ordine RC e RL con generatori costanti e interruttori ideali. Circuiti del secondo. Formulazione e soluzione delle equazioni di stato. Analisi di circuiti dinamici generali con la trasformata di Laplace. Funzioni di rete: impedenza, ammettenza e funzioni di trasferimento. Frequenze naturali e stabilità. Legame tra la risposta nel dominio della frequenza e quella nel dominio del tempo. Estensione dei teoremi per reti elettriche ai circuiti dinamici. 2.c Regime sinusoidale (2 crediti). Equazioni circuitali in regime sinusoidale, analisi simbolica e fasori. Diagrammi di Bode. Potenza in regime sinusoidale.
The course is structured in two parts: “Fundamental concepts and methods” (2 credits) and “Analysis of linear circuits” (6 credits). 1. Fundamental concepts and methods (2 credits) Lumped circuits; voltage, current, power. Reference directions. Kirchhoff laws. Tellegen’s theorem. Basic circuit elements. Series and parallel connection of resistive one-port elements. Voltage and current dividers. Millmann theorem and nodal analysis. 2. Analysis of linear circuits (6 credits) 2.a General linear resistive circuits (1.5 credits). Dependent sources, ideal transformer, ideal operational amplifier. Network theorems: substitution, Thevenin, Norton, superposition. 2.b Dynamic circuits (2.5 credits). Linear inductors and capacitors; series and parallel connection of inductors and capacitors. First order RC and RL circuits with constant sources and ideal switches. Second order circuits. Formulation and solution of state equations. Transient analysis of general dynamic circuits using the Laplace transform. Network functions: impedance, admittance and transfer functions. Natural frequencies and stability. Connection between frequency-domain and time-domain responses. Extension of network theorems to dynamic circuits. 2.c Sinusoidal steady state (2 credits). Circuit equations in sinusoidal steady state (AC), symbolic analysis, phasors. Bode plots. AC power.
Il corso è organizzato in lezioni ed esercitazioni. Le esercitazioni (circa il 30% di ogni credito)hanno lo scopo di mostrare l’applicazione dei metodi generali di analisi dei circuiti presentati durante le lezioni. Durante le esercitazioni è richiesto lo svolgimento di alcuni problemi da parte degli studenti. Alcune ore saranno dedicate all’introduzione del programma d'analisi automatica di circuiti (Pspice).
The course is organized into lectures and practical classes. Practical classes (approximately 30% of each credit) are aimed at applying the general circuit analysis methods presented during the lectures. During practical classes, active participation from the students is required. A few hours are dedicated to a basic introduction to computer-based circuit simulation programs
Testi di riferimento: R. Perfetti, Circuiti elettrici, Zanichelli, Bologna, 2003. M. Biey, M. Bonnin, F. Corinto, Esercitazioni di elettrotecnica, CLUT, Torino, 2012. M. Biey, Spice e PSpice: introduzione all'uso, CLUT, Torino, 2001. Libri consigliati per consultazione: Charles A. Desoer and Ernest S. Kuh, Basic circuit theory. McGraw- Hill, 1969 V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S. Manetti, Elettrotecnica, III edizione, Monduzzi Editore, Bologna, 2005. C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits (third edition), Mc Graw-Hill International Edition, 2008. Materiale aggiuntivo e esempi di temi d’esame sono disponibili sul sito del corso. Si invita a consultare il sito del corso per gli aggiornamenti sul materiale e le comunicazioni del docente. In via sperimentale, sara' reso disponibile un servizio web per la generazione automatica di esercizi (con risultato). Tale servizio e' disponibile all'indirizzo www.autoCircuits.org
Reference textbook: R. Perfetti, Circuiti elettrici, Zanichelli, Bologna, 2003. M. Biey, M. Bonnin, F. Corinto, Esercitazioni di elettrotecnica, CLUT, Torino, 2012. M. Biey, Spice e PSpice: introduzione all'uso, CLUT, Torino, 2001. Additional texts: Charles A. Desoer and Ernest S. Kuh, Basic circuit theory. McGraw- Hill, 1969 V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S. Manetti, Elettrotecnica, III edizione, Monduzzi Editore, Bologna, 2005. C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits (third edition), Mc Graw-Hill International Edition, 2008. Additional material and templates of final tests are available for download from the course web site. Please refer to the course web site for the most updated material and for any official communication. A web service will be made available for the automated generation of exercise problems (with result). This service is available at the link www.autoCircuits.org
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
L’esame finale, che consiste in una prova scritta, ha lo scopo di accertare la conoscenza dei concetti fondamentali dei circuiti elettrici e l’abilità di analizzare circuiti attraverso la scelta della metodologia più opportune. La prova scritta si basa su problemi relativi a “Concetti e metodi fondamentali” e “Analisi di circuiti lineari” e include tutti gli argomenti trattati nel corso. La prova scritta (durata 2 ore) include 8 problemi elementari (2 punti ciascuno, totale 16 punti) per i quali lo studente deve fornire essenzialmente il risultato finale, e uno/due problemi con circuiti più complessi (totale 14 punti), per i quali lo studente deve riportare tutti i passaggi essenziali della soluzione. Durante la prova scritta è possibile l’uso della calcolatrice; lo studente deve esibire in aula un documento di identità; non è consetito l’uso di dispense, testi e appunti. La prova scritta è superata con una votazione pari almeno a 18/30 e con almeno 7/16 punti nei problemi elementari. Il voto finale tiene conto di: • Correttezza della soluzione fornita per i problemi della prova scritta • Abilità a presentare la soluzione dei problemi in modo chiaro e conciso
Exam: Written test;
The knowledge of fundamental concepts of electric circuits and the ability to analyze circuits by choosing the appropriate methods will be verified during the final examination, which is structured in a written test. The written test includes problems related to “Fundamental concepts and methods” and “Analysis of linear circuits” and spans the entire course program. The written part (duration 2 hours) includes 8 elementary problems (2 points each, total 16 points), for which the student is required to provide mainly the final results, and one/two more complex circuits (14 points total), for which the student is required to report all detailed steps of the solution. During the written test, it is possible to use a scientific calculator; the student must exhibit a valid ID; no texts, books and notes are admitted. The written test is passed with at least 18/30 points, with at least 7/16 obtained from the elementary problems. The grading criteria take into account: • the correctness of the answer provided to the written problems • the ability to provide clear and concise solution to the written problems


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