Il modulo si propone di fornire agli studenti i fondamenti di teoria dei circuiti, propedeutici ai successivi insegnamenti di elettronica, e le nozioni essenziali necessarie alla comprensione delle principali applicazioni dell'ingegneria elettrica ed elettronica. In particolare saranno presentate le principali tecniche di soluzione per reti elettriche in corrente continua e in corrente alternata sinusoidale e per il calcolo della risposta transitoria di reti del primo e del secondo ordine.

Conoscenza delle equazioni costitutive dei bipoli elementari (RCLM). Conoscenza delle principali tecniche di soluzione delle reti elettriche e comprensione dei rispettivi punti di forza e di debolezza. Conoscenza dei transitori del primo e del secondo ordine e comprensione degli aspetti fisici sui quali sono basati. Conoscenza della tecnica di soluzione di reti elettriche in regime sinusoidale basata sul metodo simbolico e sue limitazioni. Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di descrivere bipoli elementari o semplici combinazioni di bipoli elementari in termini di composizione delle caratteristiche tensione-corrente, essere in grado di risolvere semplici circuiti elettrici contenenti bipoli RCLM in regime continuo ed alternato sinusoidale ed essere in grado di studiare transitori del primo e secondo ordine. Questo insegnamento contribuisce a sviluppare l'autonomia di giudizio durante le esercitazioni in aula, favorendo il confronto degli studenti su possibili soluzioni dei problemi proposti. Questo insegnamento contribuisce a sviluppare le capacità di apprendimento degli studenti stimolandoli a confrontare punti di forza e debolezza di approcci differenti alla soluzione di problemi posti in aula, suggerendo una modalità di lavoro applicabile anche ad altri insegnamenti.

Matematica: calcolo differenziale, numeri complessi, algebra lineare, calcolo matriciale, equazioni differenziali del primo e del secondo ordine, analisi di Fourier, Fisica: potenza ed energia, basi di elettromagnetismo.

- Fondamenti e metodi per l’analisi di reti resistive: approssimazione circuitale, tensione, corrente, potenza, direzioni di riferimento, equazioni di Kirchoff, teorema di Tellegen e conservazione della potenza, caratteristiche degli elementi di base (resistori e generatori indipendenti), connessione serie e parallelo, regole di partizione di tensione e corrente, principio di sostituzione e di sovrapposizione degli effetti, teorema di Millman, analisi nodale. Bipoli equivalenti di Thevenin e Norton. Trasformatore ideale, generatori pilotati e amplificatore operazionale. Massimo trasferimento di potenza; - Introduzione alle reti dinamiche: induttori, condensatori e mutui induttori. Connessione serie e parallelo di induttori o condensatori; - Transitori del primo ordine (circuiti RC e RL): metodo per ispezione per l’analisi della risposta transitoria di circuiti con un elemento dinamico (L o C), interruttori e/o generatori costanti a tratti; - Transitori del secondo ordine: estensione all’analisi di reti con due elementi dinamici; - Analisi di reti che operano in regime sinusoidale: calcolo simbolico per l’analisi della risposta a regime di reti dinamiche con un numero arbitrario di elementi dinamici e generatori sinusoidali. Fasori, potenza complessa e rifasamento; - Risposta in frequenza.

Lezioni frontali ed esercitazioni di calcolo su tutti gli argomenti presentati.

Testo di riferimento: R. Perfetti, "Circuiti Elettrici", 2.a edizione, Ed. Zanichelli, 2013. Contenuti online per lo studente in "online.universita.zanichelli.it/perfetti" Testi complementari: C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Circuiti elettrici, 3.a ed., McGraw-Hill, 2008 A. R. Hambley: Elettrotecnica - 4.a edizione, Pearson, 2009 C.R. Paul, Fundamentals of Electric Circuit Analysis, J.Wiley, 2001 R.C. Dorf, J.A. Svoboda, Circuiti Elettrici, Apogeo, 2001

Slides; Libro di esercitazione; Esercizi; Esercizi risolti; Video lezioni tratte da anni precedenti; Strumenti di auto-valutazione;

E' possibile sostenere l’esame in anticipo rispetto all’acquisizione della frequenza

Modalità di esame: Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Exam: Computer-based written test in class using POLITO platform;

... L'esame consiste in una prova della durata complessiva di 1 h e 45 min sulla piattaforma di Ateneo "Exam", da svolgersi in Laboratorio o in Aula attrezzata con i propri PC portatili (in base alle disponibilità di Ateneo). La prova è articolata in esercizi mirati a verificare la conoscenza dei concetti di base, e problemi aventi lo scopo di verificare la capacità di risolvere scenari più complessi che coinvolgano molteplici concetti. La struttura dell'esame consiste in due parti in cascata: la prima, della durata di 60 minuti, prevede 6 esercizi da 2 punti ciascuno e 2 esercizi da 4 punti, per i quali sarà valutata la sola correttezza del risultato (totale 20 punti); la seconda, della durata di 45 minuti, prevede uno o due problemi per i quali verrà valutato l'intero svolgimento (totale 10 punti). L'accesso alla seconda parte di esame sarà consentito solo a coloro che raggiungono nella prima parte un punteggio minimo pari a 8 punti su 20. Sarà possibile utilizzare una calcolatrice scientifica senza caratteristiche avanzate (es. studio di funzione). Non è invece ammessa la consultazione di appunti o libri.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.