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ELETTROTECNICA (CH)

CODICE 66016
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 10375 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (L-9) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/31
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • INGEGNERIA CHIMICA 8714 (coorte 2021/2022)
    • ANALISI MATEMATICA I 56594
    • FISICA GENERALE 72360
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    L'insegnamento si propone di fornire nozioni fondamentali di teoria dei circuiti elettrici. Gli argomenti trattati sono classici (componenti e circuiti resistivi, analisi di circuiti lineari dinamici in regime stazionario, sinusoidale o periodico e in transitorio) e vengono proposti in modo da far acquisire agli studenti familiarità sia con strumenti di matematica, fisica e geometria indispensabili all’analisi di circuiti, sia con i principi matematici e scientifici alla base dell'ingegneria.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni base della teoria dei circuiti e i metodi per l'analisi di circuiti lineari in corrente continua e alternata. L'insegnamento si propone inoltre di descrivere i principali componenti elettronici a semiconduttore (diodi, transistor BJT, amplificatori operazionali) e le loro applicazioni in semplici circuiti.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Al termine delle lezioni, lo studente conoscerà le caratteristiche dei principali componenti elettrici. Saprà applicare correttamente le equazioni descrittive e topologiche per analizzare circuiti lineari e tempo-invarianti in transitorio, in regime stazionario e in regime sinusoidale. Saprà inoltre analizzzare semplici circuiti raddrizzatori basati su diodi.

    PREREQUISITI

    Nozioni di base nei settori dell’analisi matematica e della fisica: derivate e integrali di funzioni reali; vettori, matrici e sistemi di equazioni algebriche; operazioni elementari su vettori e matrici; numeri complessi e loro principali proprieta'; concetti di potenza, lavoro, energia.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezione (48 ore) svolta dal docente in aula. Durante le lezioni, oltre alle spiegazioni teoriche, verranno svolti dal docente numerosi esercizi riguardanti l'analisi di circuiti.

    Quattro esercitazioni pratiche in laboratorio (12 ore) in cui gli studenti realizzano semplici circuiti, verificandone il corretto funzionamento.

    Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il/la docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Cenni all'elettromagnetismo; limiti di validità della teoria dei circuiti a parametri concentrati; concetti di tensione, corrente, flusso, carica e potenza; cenni alle equazioni di Maxwell.

    Concetto di componente (bipolo, n-polo e doppio bipolo), leggi di Kirchhoff.

    Bipoli e doppi bipoli adinamici notevoli (resistore, generatori ideali, generatori pilotati, trasformatore ideale); connessione in serie e parallelo di bipoli.

    Partitori resistivi; modelli equivalenti di Thévenin e Norton di bipoli compositi; analisi di circuiti lineari in regime stazionario.

    Teoria dei grafi e applicazione per lo studio di circuiti elettrici lineari; principio di sovrapposizione degli effetti; teorema di Tellegen.

    Componenti dinamici notevoli (condensatore, induttore, induttori accoppiati).

    Circuiti dinamici del primo ordine con sorgenti di vario tipo, variabili di stato, relazioni ingresso/uscita, frequenze libere, stabilità, risposta completa.

    Analisi di circuiti lineari in regime sinusoidale; fasori; impedenza e ammettenza; potenza complessa; cenni ai sistemi trifase; valore medio e efficace di grandezze periodiche.

    Giunzione pn e diodo; impiego come raddrizzatore e regolatore di tensione.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    - M. Parodi, M. Storace, Linear and Nonlinear Circuits: Basic & Advanced Concepts, Vol. 1, Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, 2017, ISBN: 978-3-319-61234-8 (ebook) or 978-3-319-61233-1 (hardcover), doi: 10.1007/978-3-319-61234-8.

    - M. Parodi, M. Storace, Linear and Nonlinear Circuits: Basic & Advanced Concepts, Vol. 2, Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, 2020, ISBN: 978-3-030-35044-4 (ebook) or 978-3-030-35043-7 (hardcover), doi: 10.1007/978-3-030-35044-4. (capitoli "basic")

    - L.O. Chua, C.A. Desoer, E.S. Kuh, Circuiti lineari e non lineari, Jackson, Milano, 1991.

    - C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Circuiti elettrici (3A edizione), MacGraw-Hill, Milano, 2008.

    - M. de Magistris, G. Miano, Circuiti, Springer, Milano, 2007.

    - G. Biorci, Fondamenti di elettrotecnica: circuiti, UTET, Torino, 1984.

    - V. Daniele, A. Liberatore, S. Manetti, D. Graglia, Elettrotecnica, Monduzzi, Bologna, 1994.

    - M. Repetto, S. Leva, Elettrotecnica, CittàStudi, Torino, 2014.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    ALBERTO OLIVERI (Presidente)

    MATTEO LODI

    MARCO STORACE (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L’esame consta di una prova orale articolata come segue:

     - analisi di uno o più circuiti in transitorio e a regime (stazionario o sinusoidale);

     - spiegazione di un argomento richiesto dal docente.

    Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il/la docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La domanda teorica consentirà di valutare la capacità di spiegare gli aspetti più rilevanti della teoria dei circuiti e i concetti fondamentali che stanno alla base del funzionamento dei componenti elettrici più importanti. Gli esercizi consentiranno di valutare la capacità di risolvere problemi negli stessi contesti, applicando correttamente gli strumenti concettuali introdotti durante le lezioni, e giustificando le scelte effettuate.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note