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Materiale didattico per Ingegneria Elettronica

Sito a cura di Sandro Petrizzelli

Elettrotecnica

programma ufficiale del corso

Importante: per quanto mi sia sforzato di scrivere nozioni corrette, ci tengo a sottolineare che il contenuto informativo dei miei file va sempre preso con il beneficio del dubbio. Chiunque dovesse rilevare errori (clamorosi e non), non esiti a segnalarmeli e provvederò quanto prima ad apportare le correzioni.

Dispositivi a due terminali
File: Bipoli.pdf (dim: 201 kB - 34 pagine)

Indice degli argomenti del file

Introduzione. La black-box. Variabili terminali o variabili di porta. Principi della costanza della carica elettrica e del flusso
Convenzioni di segno per tensione e corrente.
Bipoli lineari. Esempi vari. Bipoli tempo-invarianti.
I resistori
    Resistore lineare tempo-invariante.
        Circuito aperto. Cortocircuito
    Resistori lineari tempo-varianti
        Esempio: l’interruttore
    Resistori non lineari
        Il diodo a giunzione pn. Il diodo ideale. Il varistore. Il diodo tunnel.
        Osservazioni sui resistori non lineari
    Resistori controllati in tensione ed in corrente
    Caratterizzazione di un bipolo da un punto di vista energetico
    Potenza ed energia nei resistori
        Resistori lineari. Resistori non lineari. Resistori attivi e passivi
I Condensatori
    Introduzione.
    Condensatori lineari tempo-invarianti. Esempio.
         Il principio della costanza della tensione
    Condensatori lineari tempo-varianti
    Condensatori non lineari
    Potenza ed energia nei condensatori. Potenza media
Gli induttori
    Introduzione
    Induttori lineari tempo-invarianti. Esempio.
    Induttori lineari tempo-varianti
    Ciclo di isteresi per un induttore non lineare.
    Controllo in flusso e controllo in corrente.
    Potenza ed energia negli induttori
I Generatori indipendenti
    Introduzione. Generatori di tensione. Generatori di corrente.

Dispositivi a due porte
File: Biporta.pdf (dim: 284 kB - 43 pagine)

Indice degli argomenti del file

Introduzione ai dispositivi a più terminali.
Modelli dei dispositivi a più terminali: i “multipoli”
Caratteristica di un elemento biporta. Classificazione degli elementi biporta
I resistori biporta
    Introduzione. Esempio di resistore biporta.
    Rappresentazioni possibili per un resistore biporta.
        Interpretazione fisica dei coefficienti
        Rappresentazione controllata in corrente e controllata in tensione.
        Rappresentazione ibrida 1.
    I generatori pilotati
        Introduzione.
        Generatore di tensione pilotato in corrente (GTPC)
        Generatore di corrente pilotato in tensione (GCPT)
        Generatore di corrente pilotato in corrente (GCPC)
        Generatore di tensione pilotato in tensione (GTPT)
        Interpretazione delle rappresentazioni controllate in corrente e in tensione.
        Interpretazione della rappresentazione ibrida 1
        Esempi
    Il giratore
        Introduzione. Proprietà varie
Induttori biporta
    Introduzione: induttori biporta e variabili di porta.
         Esempio: toroide con doppio avvolgimento di spire
    Induttori accoppiati.
    Legame tensione-corrente: controllo in corrente e controllo in tensione
    Energia immagazzinata. Il coefficiente di accoppiamento.
    Segno del coefficiente M (mutua induttanza).
Il trasformatore ideale
    Introduzione. Caratteristica del trasformatore ideale.
    Proprietà del trasformatore ideale.

Il regime sinusoidale
File: Regime Sinusoidale.pdf (dim: 646 kB - 22 pagine)

File di introduzione al regime sinusoidale, gentilmente messo a disposizione dall’ Ing. Marco Buratto. Per commenti e/o segnalazioni, scrivere al sottoscritto (sandry@iol.it) oppure direttamente all’autore (marco@mediabros.net). Ringrazio l’Ing. Buratto per la disponibilità mostrata.

Analisi in regime sinusoidale (parte I)
File: sinus-01.pdf (dim: 135 kB - 22 pagine)

Indice degli argomenti del file

Introduzione sul regime sinusoidale. Generalità sulle funzioni periodiche e sulle grandezze alternate. Esempi.
Richiami sui numeri complessi.
I FASORI
    Introduzione.
    Teoremi sui fasori
        1° Lemma: linearità della parte reale di un numero complesso
        2° Lemma: commutatività della parte reale rispetto alla derivata temporale.
        Teorema sulle derivate di y(t)
        3° lemma: lemma di unicità
        Teorema principale sui fasori.
    Metodo dei fasori per l’analisi dei circuiti in regime sinusoidale
        Introduzione. Legge di Ohm simbolica. Il concetto di impedenza.
        Le leggi di Kirchoff in termini di fasori.
        Collegamenti in serie. Collegamenti in parallelo.
        Trasformazione triangolo-stella e stella-triangolo.

Analisi in regime sinusoidale (parte II)
File: sinus-02.pdf (dim: 95 kB - 14 pag.)

Indice degli argomenti del file

Analisi di circuiti elementari in regime sinusoidale
    Introduzione.
    Resistore a 2 terminali. Induttore a 2 terminali. Condensatore a 2 terminali.
    Resistore e induttore collegati in serie. Resistore e condensatore collegati in serie.
    Resistore, induttore e condensatore collegati in serie.
    Esempi vari di circuiti RLC

Analisi in regime sinusoidale (parte III)
File: sinus-03.pdf (dim: 129 kB - 16 pag.)

Indice degli argomenti del file

Circuiti in regime sinusoidale con w variabile
    Risonanza serie
        Fattore di qualità serie
    Risonanza parallelo
        Fattore di qualità parallelo
    Esempi numerici
Concetti di equivalenza per circuiti in regime sinusoidale
    Introduzione
    Teorema di Thevenin per circuiti in regime sinusoidale. Esempio
    Teorema di Norton

Analisi in regime sinusoidale (parte IV)
File: sinus-04.pdf (dim: 153 kB - 25 pag.)

Indice degli argomenti del file

Angolo di sfasamento
Potenza attiva istantanea e potenza reattiva istantanea. Potenza attiva e potenza reattiva. Potenza complessa e potenza apparente
Significato fisico delle grandezze energetiche introdotte
Esempi vari
Teorema di Thellegen in termini di fasori
Teorema di Boucherot (additività delle potenze)
Esempi vari

Analisi in regime sinusoidale (parte V)
File:sinus-05.pdf (dim: 69 kB - 11 pag.)

Indice degli argomenti del file

Teorema sul massimo trasferimento di potenza attiva
    Enunciato e dimostrazione.
    Valore della massima potenza attiva assorbita: rendimento del circuito
    Esempio
Il rifasamento
    Descrizione. Rifasamento di una carico ohmico-induttivo. Rifasamento completo
    Esempio

Argomenti da altre materie

Fonti:
- Appunti delle lezioni
- Dispense del docente (Michele Brucoli - Direttore del Dipartimento di Elettronica ed Elettrotecnica del Politecnico di Bari)
- Chua, Desoer, Kuh, "Circuiti Lineari e Non Lineari", ed. Jackson Libri (categoria: Teoria delle reti elettriche)

Chiunque dovesse avere del materiale che intende pubblicare in rete, può mandarmelo tramite e-mail e provvederò ad ospitarlo (compatibilmente con lo spazio a disposizione) su queste pagine.