Il corso mira a fornire le conoscenze fondamentali della teoria dei circuiti e delle principali applicazioni elettriche.Si esaminano i vari metodi per la risoluzione dei circuiti in continua ed in alternata, nonché semplici problemi relativi a transitori del primo ordine. Si passa quindi ad affrontare applicazioni relative alla generazione, distribuzione ed utilizzo dell'energia elettrica.
Nel secondo modulo vengono trattati i segnali, i componenti e i circuiti elettronici da un punto di vista di sistema, concentrando l'attenzione sui concetti fondamentali e presentando richiami alle applicazioni. Lo studente acquisisce la capacità di comprendere il funzionamento dei principali blocchi elettronici analogici, digitali e misti, e di valutarne il ruolo nell'ambito di un sistema elettronico complesso.

Il corso fa uso di tecniche matematiche di base oggetto del corso di Analisi Matematica II. E’ inoltre consigliata, anche se non strettamente necessaria, la conoscenza degli argomenti di Fisica Generale.

 

ELETTROTECNICA
1) Circuiti in continua
Generatori di tensione e di corrente.  Resistenza ideale e legge di Ohm. Caratteristica tensione-corrente.  Bipoli non lineari – diodo ideale.   Resistenza e resistività.  Generatore reale.  Principi di Kirchhoff.  Combinazioni di resistenze.  Metodo di Kirchhoff.   Metodo di Maxwell o delle correnti cicliche.  Teorema di sovrapposizione degli effetti.  Circuiti equivalenti di Thévenin e di Norton.  Energia e potenza.  Potenza utile, perdite, rendimento
2) Transitori capacitivi ed induttivi
Principi di continuità.  Curve esponenziali.  Transitori in circuiti RC.  Scambi energetici durante la carica e scarica di un condensatore.  Transitori in circuiti RL.  Apertura di un circuito induttivo.  Generalità sui transitori del secondo ordine.
3) Circuiti in regime sinusoidale
Funzioni periodiche e sinusoidali.  Valore medio e valore efficace.  Metodo vettoriale (numeri complessi e algebra relativa).  Impedenza.  Metodi generali di risoluzione di circuiti in regime sinusoidale.  Circuiti risonanti.  Potenza in regime sinusoidale.
Caduta di tensione in linea.  Rifasamento.
4) Sistemi trifase (a tre fili)
Generatori trifase simmetrici.   Carico trifase equilibrato.  Grandezze di linea e di fase.  Potenza nei sistemi trifase.  Generalità sulla produzione e distribuzione dell'energia elettrica
5) Macchine elettriche
Trasformatore: principio di funzionamento.  Alternatore, struttura e principio di funzionamento.  Motore asincrono trifase, principio e caratteristica di funzionamento.  Macchina in corrente continua (dinamo e motore in corrente continua).  Effetto della corrente sulla salute dell'uomo.

 

 

ELETTRONICA

1) Segnali e loro elaborazione
Segnali analogici: amplificazione, dominio del tempo e della frequenza, filtraggio, funzione di risposta in frequenza.  Segnali digitali: rappresentazione in forma numerica, algoritmi.
2) Componenti
Introduzione ai componenti a semiconduttore: diodo a giunzione PN, cenni ai transistori bipolari (BJT)
3) Sistemi analogici
Struttura e caratteristiche degli amplificatori operazionali (AO).  Principali applicazioni lineari e non lineari degli AO.  Comparatori.    Cenni agli oscillatori.
4) Sistemi digitali
Porte logiche elementari e principali circuiti combinatori.     Circuiti sequenziali: flip-flop, contatori, registri a scorrimento.    Cenni alle memorie e ai circuiti programmabili (microprocessori e microcontrollori)
5) Sistemi misti
Fondamenti della conversione analogico-digitale (AD).    Campionamento e quantizzazione.   Cenni sulla conversione digitale-analogico (DA)

 

L’esame consiste in una prova scritta composta da esercizi e da domande di carattere teorico.     Deve essere raggiunto un voto di sufficienza in ognuna delle due parti costituenti l’esame (Elettrotecnica ed Elettronica).   In caso di quasi sufficienza è prevista la possibilità di sostenere una prova orale.

E’ altresì prevista una prova intermedia corrispondente alla parte di Elettrotecnica da completarsi con la prova parziale relativa alla parte di Elettronica svolta a fine corso.

 

Bobbio, Sammarco, Elettrotecnica generale, Petrini Editore, 1994
Bobbio, Sammarco, Macchine elettriche, Petrini Editore, 1995
Elettronica: materiale messo a disposizione dal docente

Esercitazioni:
Raccolta dei temi d'esame con risultati - Disponibile presso Libreria Guerini.
Elettronica: raccolta dei temi d'esame svolti messa a disposizione dal docente