OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire agli studenti la padronanza culturale e operativa dei metodi più avanzati dell’analisi circuitale (regime transitorio, risolto nel dominio del tempo e cenni alla soluzione nel dominio della frequenza con trasformata di Laplace e sinusoidale a regime trifase).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’obiettivo dell'insegnamento di Complementi di Circuiti è di fornire agli studenti la padronanza sia culturale sia operativa delle nozioni avanzate necessarie allo studio di modelli circuitali dei fenomeni elettrici, con particolare riferimento agli aspetti energetici.

L’analisi è svolta in regime transitorio, e in regime sinusoidale permanente trifase. Inoltre è illustrata la modalità di analisi dei circuiti lineari tramite applicazione della trasformata di Laplace.

Al termine dell’insegnamento lo Studente dovrà aver compreso i concetti relativi alle modalità di soluzione dei problemi circuitali sopra descritto, e di impostarne correttamente la soluzione, fino ad arrivare, qualora possibile, alla loro soluzione analitica.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni teoriche accompagnate da esercitazioni applicative e numeriche in aula per un totale di 6 CFU. L'insegnamento si svolge nel primo semestre.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sistemi trifasi

Definizioni e motivazioni d’impiego dei sistemi trifasi. Sistemi trifasi a tre e a quattro conduttori. Tensioni stellate e concatenate, sistemi simmetrici ed equilibrati. Terne dirette, inverse e omopolari. Grandezze di linea e di fase, potenze nei sistemi trifasi, soluzione per fase di circuiti simmetrici semplici.

Armoniche nei sistemi trifasi. Sistemi non equilibrati.

Esempi di soluzione di circuiti trifasi di interesse applicativo, equilibrati e non.

Tipologie di forzanti per problemi circuitali

Funzione gradino unitario. Impulso di durata finita. Funzione rampa unitaria. Impulso di Dirac e funzioni generalizzate, legami integro-differenziali tra funzioni elementari. Costruzione di funzioni continue a tratti come combinazioni di funzioni elementari. Funzioni sinusoidali. Funzioni periodiche. La serie di Fourier. Funzioni alternate, pari, dispari e a simmetria di semionda. Armoniche: definizione e proprietà principali.

Equazioni di circuiti dinamici e loro soluzione

Richiami di equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti. Omogenea associata e integrale particolare, condizioni iniziali, equazione caratteristica. Soluzione di semplici circuiti del primo ordine resistivo-capacitivi o resistivo-induttivi. Comportamento limite di induttori e condensatori di fronte a brusche variazioni. Circuiti del secondo ordine con induttanze e capacità. Tipologie delle radici dell’equazione caratteristica e correlazione con le risposte circuitali. Risposta a stato zero e risposta a ingresso nullo. Cenni ai simulatori circuitali. Esempi di soluzione di semplici circuiti dinamici. La trasformata di Laplace e suo impiego per la soluzione di circuiti lineari.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• M. Brignone, M. Nervi: “Dispense del corso”

  In aggiunta ai testi suggeriti nei riferimenti bibliografici sottostanti, disponibili in prestito nella Biblioteca della Scuola Politecnica, su AulaWeb sono disponibili prove scritte (complete) di precedenti sessioni d’esame, corredate delle soluzioni.

Riferimenti bibliografici (per eventuale consultazione)

• M. Repetto, S. Leva: “Elettrotecnica – Elementi di Teoria ed Esercizi”, 3^ edn, Città Studi Edizioni, Torino, 2022
• L. Verolino: “Elementi di Reti Elettriche”, 1^ edn, EdiSES, Napoli, 2019

Di tipo più orientato all’“elettrotecnica di segnale” (applicazioni elettroniche):

• C. K. Alexander, M.N.O. Sadiku: “Circuiti elettrici” V edn., McGraw Hill Italia, 2017.
• G. Rizzoni: “Elettrotecnica – Principi e applicazioni”, III edn., McGraw Hill Libri Italia, 2018.

Per ulteriore approfondimento teorico:

• C. A. Desoer, E. S. Kuh: “Fondamenti di teoria dei circuiti”, 18^ edn., Franco Angeli, Milano, 2010.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame dell'insegnamento di Complementi di Circuiti è costituito da due prove parziali di accertamento della preparazione tenute durante l'insegnamento (una che copre i circuiti in regime transitorio, e un’altra che copre i circuiti in regime sinusoidale trifase) che devono essere sostenute entrambe, e da una prova orale della durata di circa 30 minuti da sostenersi dopo la conclusione delle lezioni. Nel caso in cui una prova parziale non sia stata sostenuta o i risultati non siano sufficienti, l’esame comprenderà una prova scritta vertente su tutto il programma dell'insegnamento. Il punteggio sarà attribuito come segue: max. 14 punti alla prova scritta (sia per l’insieme delle prove parziali sia per lo scritto completo), max. 17 alla prova orale. Per essere ammessi all'orale è necessario avere almeno conseguito 8/14. Il voto finale sarà determinato dalla somma del risultato della prova scritta e della prova orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Nell'esame scritto si accerta la preparazione verificando la capacità di ottenere una corretta soluzione di alcuni esercizi applicativi vertenti su tutto il programma; nell'esame orale si verifica la corretta comprensione di alcuni degli argomenti teorici che costituiscono il programma, l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità di ragionamento critico sulla materia presentata e l'interiorizzazione delle competenze tecniche necessarie alla positiva prosecuzione degli studi.

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.