Descrizione
- Introduzione
1.1 Circuiti elettrici come modello di fenomeni fisici.
1.2 Il concetto di bipolo e di n-polo.
1.3 Le grandezze elettriche: tensione, corrente.
1.4 Unità di misura. Voltmetro e amperometro.
1.5 Leggi di Kirchhoff delle tensioni e delle correnti.
1.6 Tensione di nodo
1.7 Potenza e lavoro elettrico per bipoli ed n-poli.
1.8 Teorema di conservazione della potenza elettrica.
- Bipoli puramente resistivi (adinamici) e circuiti elementari
2.1 Caratteristica di un generico bipolo resistivo.
2.2 Bipoli notevoli lineari: resistore, generatori ideali di tensione e di corrente, corto circuito e circuito aperto.
2.3 Bipoli notevoli non-lineari: il diodo ideale, la cella fotovoltaica.
2.4 Connessione serie e parallelo di bipoli
2.5 Risoluzione grafica di circuiti non lineari.
2.6 Modelli serie e parallelo di bipoli lineari generici.
2.7 Trasformazione dei generatori reali.
- Multipoli resistivi
3.1 Rappresentazione di multipoli mediante pseudo-bipoli.
3.2 I quattro generatori pilotati.
3.3 Trasformatore ideale, amplificatore operazionale ideale.
3.4 Trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella.
- Analisi dei circuiti
4.1 Analisi Nodale (NA) e Analisi Nodale Modificata (MNA).
4.2 Teorema di sostituzione.
4.3 Teorema di sovrapposizione.
4.4 Teoremi di Thévenin e Norton.
- Componenti e circuiti dinamici elementari
5.1 Condensatore e induttore: relazioni costitutive, energia, stato iniziale.
5.2 Connessione in serie e in parallelo di condensatori e/o induttori.
5.3 Induttori mutuamente accoppiati: relazioni costitutive, modelli circuitali, energia, stato iniziale
5.4 Energia e passività.
5.5 Circuiti RC e RL del primo ordine autonomi e non autonomi.
5.6 Circuiti RC e RL del primo ordine con interruttori.
5.7 Circuiti RLC del secondo ordine autonomi.
- Circuiti in regime sinusoidale
6.1 Rappresentazione di sinusoidi mediante fasori.
6.2 Le leggi di Kirchhoff nel dominio dei fasori.
6.3 Le relazioni costitutive nel dominio dei fasori. impedenza e ammettenza.
6.4 Analisi dei circuiti RLC in regime sinusoidale.
6.5 Metodo simbolico.
6.6 Potenza attiva, reattiva e complessa in regime sinusoidale.
6.7 Conservazione della potenza complessa e Teorema di Boucherot.
6.8 Massimo trasferimento di potenza attiva.
6.9 Rifasamento nella trasmissione dell’energia elettrica.
6.10 Comportamento al variare della frequenza: funzioni di rete.
6.11 Filtri del primo ordine RC e RL, risonatori RLC.
6.12 Principio di sovrapposizione per circuiti con generatori a frequenze diverse.
6.13 Teorema di sovrapponibilità delle potenze medie in regime periodico.
- Fondamenti di conversione elettromeccanica
7.1 Richiami sui campi elettrico, magnetico e di conduzione. Proprietà dei materiali: permettività, permeabilità e conducibilità.
7.2 Circuiti magnetici: approssimazioni e limiti del modello circuitale. flusso magnetico, forza magnetomotrice, tensione magnetica, riluttanza e Legge di Hopkinson. Leggi di Kirchhoff magnetiche.
7.3 Applicazione dei circuiti magnetici: calcolo dell’induttanza e della matrice delle induttanze, segno della mutua induttanza.
7.4 Legge dell’Induzione elettromagnetica e sue applicazioni tipiche: conversione elettromeccanica dell’energia, la macchina lineare, caratteristica elettrica (funzionamento da generatore) e caratteristica meccanica (funzionamento da motore).
7.5 trasformatore perfetto e reale, modello circuitale, interpretazione fisica dei parametri del modello. Perdite nel rame e nel ferro, comportamento in frequenza.
7.6 Cenni alle perdite nei materiali magnetici e tecniche per il loro contenimento.
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