Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2017/18
18AULMA, 18AULNF
Elettrotecnica
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Manfredi Paolo   RB ING-IND/31 59 21 0 0 3
Stievano Igor Simone ORARIO RICEVIMENTO O2 ING-IND/31 59 21 0 0 5
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/31 8 B - Caratterizzanti Ingegneria elettrica
Presentazione
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.
Risultati di apprendimento attesi
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.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
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.
Programma
- 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.
Organizzazione dell'insegnamento
Lezioni frontali ed esercitazioni di calcolo in aula su tutti gli argomenti presentati.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
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
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consiste in una prova scritta della durata di 90 minuti, articolata in 5 esercizi "monoconcettuali" (cioè che verificano prevalentemente la conoscenza di un concetto alla volta) da 4 punti (per un totale di 20 punti) e uno o due esercizi "pluriconcettuali" (cioè che verificano la capacità di risolvere problemi che coinvolgono più concetti, totale 12 punti). Durante la prova possibile è possibile utilizzare una calcolatrice scientifica senza caratteristiche avanzate (es. studio di funzione). Non è ammessa la consultazione di appunti o libri. Una domanda orale è riservata esclusivamente per assegnare la lode a coloro che hanno raggiunto il punteggio pieno nella prova scritta.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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