Corso di Studi in Ingegneria Informatica

SCHEDA DELL'INSEGNAMENTO (SI)
SSD ING-INF/31

CORSO DI STUDI:

-LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA AUTOMAZIONE

-LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA BIOMEDICA

-LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA

-LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA INFORMATICA

-LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI E DEI MEDIA DIGITALI

ANNO ACCADEMICO: 2022-2023

 

Canali Fuorigrotta (FG1-FG5)

 

FG1: A-BUL

docente: RAFFAELE ALBANESE

telefono: 0817685945  

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FG2: BUM-DOT

docente: GIOVANNI MIANO

telefono: 0817683250

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FG3: DOU-MAM

docente: CIRO VISONE

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FG4: MAN-RIC

DOcente: Guglielmo rubinacci

TELEFONO: 0817683897

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FG5: RID-Z

DOCENTE: CARLO FORESTIERE

TELEFONO: 0817682007

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Canali San Giovanni

 

SG1: A-FIL

DOcente: SALVATORE PERNA

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SG2: FIM-Z

DOCENTE: LUIGI VEROLINO

TELEFONO: 081-7683246

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Canale Accademia Aeronautica

DOCENTE: CARLO PETRARCA

TELEFONO: 081- 7683245

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INFORMAZIONI GENERALI - ATTIVITÀ

 

INSEGNAMENTO INTEGRATO (EVENTUALE): 
MODULO (EVENTUALE):
CANALE (EVENTUALE):
ANNO DI CORSO (I, II, III): II
SEMESTRE (I, II): I
CFU: 9

 

Fisica generale II 

Analisi matematica II

 

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L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base della teoria dei circuiti in condizioni di funzionamento stazionario, sinusoidale e periodico e dei circuiti dinamici lineari del I e del II ordine; di introdurre sistematicamente le proprietà generali del modello circuitale, i principali teoremi e le principali metodologie di analisi.

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Il percorso formativo fornisce agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare circuiti lineari, in condizioni di funzionamento stazionario, sinusoidale e periodico e per analizzare circuiti dinamici lineari del I e del II ordine. Lo studente saprà riconoscere i limiti di validità e le principali implicazioni dei teoremi fondamentali dei circuiti.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione 

Lo studente deve dimostrare di essere in grado di risolvere circuiti lineari, in condizioni di funzionamento stazionario, sinusoidale e periodico e circuiti dinamici lineari del I e del II ordine, individuando il metodo di soluzione più appropriato, e utilizzando ove necessario i principali teoremi dei circuiti.  Lo studente dovrà essere in grado di esporre i concetti di base della teoria dei circuiti e di derivare i principali teoremi utilizzando correttamente il linguaggio disciplinare.ù

 

1. LE LEGGI DELL'ELETTROMAGNETISMO

Carica elettrica, corrente elettrica, densità di corrente. Campo elettrico, campo magnetico, forza di Lorentz. Le leggi dell’elettromagnetismo nel vuoto in forma integrale. Legge di conservazione della carica. {Le leggi dell’elettromagnetismo nella materia in forma integrale}. Lavoro del campo elettrico, energia immagazzinata nel campo elettrico, energia immagazzinata nel campo magnetico, Potenza elettrica, energia elettrica. Unità di misura.  

 

2. IL MODELLO CIRCUITALE  

I circuiti elettrici in condizioni lentamente variabili. Bipolo: intensità della corrente elettrica, tensione elettrica, potenza elettrica, energia elettrica.  Convenzione dell’utilizzatore e del generatore. Circuiti di bipoli: leggi di Kirchhoff. Bipoli canonici: resistore, interruttore, generatori indipendenti, condensatore, induttore. Generatori reali. Bipoli attivi, bipoli passivi, bipoli dissipativi e bipoli conservativi. {Limiti in frequenza del modello circuitale.} 

 

3. LE EQUAZIONI CIRCUITALI 

Circuito resistivo semplice; circuito resistivo non lineare e metodo di soluzione grafico; {algoritmo di Newton Raphson}; circuiti dinamici lineari del primo ordine, regime stazionario e sinusoidale. Grafo di un circuito, sottografo, grafo connesso, albero, coalbero, maglia, {insieme di taglio}; grafi planari ed anelli; insieme delle maglie fondamentale {ed insieme di taglio fondamentale}; matrice di incidenza e matrice di incidenza ridotta, {matrice di maglia e matrice di maglia ridotta}, equazioni di Kirchhoff in forma matriciale, equazioni di Kirchhoff indipendenti, il sistema di equazioni fondamentali. Potenziali di nodo; {correnti di maglia}. Conservazione delle potenze virtuali (teorema di Tellegen); conservazione delle potenze elettriche.    

 

4. CIRCUITI RESISTIVI  

Bipolo equivalente, resistori in serie, resistori in parallelo; partitori di tensione e corrente, serie e parallelo di generatori ideali e casi patologici, equivalenza di generatori reali; circuiti resistivi lineari, sovrapposizione degli effetti; generatore equivalente di Thevénin-Norton; non amplificazione delle tensioni {e delle correnti}. Trasformazione stella-triangolo.

 

5. ELEMENTI CIRCUITALI A PIÙ TERMINALI  

N-poli, correnti e tensioni descrittive, doppi bipoli, condizione di porta. potenza elettrica assorbita; generatori controllati lineari, trasformatore ideale; giratore, doppi bipoli di resistori, teorema di reciprocità, matrice delle resistenze, matrice delle conduttanze, {matrici ibride, matrice di trasmissione}circuiti mutuamente accoppiati (trasformatore), relazioni caratteristiche, accoppiamento perfetto, circuiti equivalenti. {Collegamento di doppi bipoli in serie parallelo e cascata}. Sintesi di doppi bipoli: configurazioni a T e π.

  

6. CIRCUITI A REGIME  

Circuiti in regime permanente. Circuiti in regime stazionario. Circuiti in regime sinusoidale. Fasori, metodo simbolico; numeri complessi. Impedenza, circuiti di impedenze, proprietà dei circuiti di impedenze. Potenza complessa, potenza media, potenza reattiva. Diagrammi fasoriali dei bipoli elementari. Conservazione della potenza complessa, potenza media e potenza reattiva. Bipoli di impedenze; reti in regime periodico. Circuito risonante, fattore di qualità, bilanci di potenza ed energia, {curve universali di risonanza}. Risposta in frequenza di un circuito; filtri.  {Sistemi trifase spostamento del centro stella e formula di Millmann, misura della potenza e inserzione di Aron.}

 

7. CIRCUITI DINAMICI LINEARI 

Equazioni di stato di circuiti del primo ordine, equazioni di stato di circuiti del secondo ordine, circuito resistivo associato. Continuità delle grandezze di stato; soluzione di circuiti del primo e del secondo ordine. Evoluzione libera, evoluzione forzata, modi naturali di evoluzione, frequenza naturale, costante di tempo, termine transitorio, termine permanente, circuito dissipativo, circuito tempo-variante, {circuito con forzamento impulsivo}; soluzione di circuiti del secondo ordine, circuito RLC serie, circuito RLC parallelo, modi naturali aperiodici, modi naturali oscillanti, circuiti RC e circuiti RL del secondo ordine.

 

 

{Risposta all’impulso e integrale di convoluzione, impedenze operatoriali, funzione di rete ed analisi nel dominio di Laplace. Cenni alla simulazione circuitale ed all’uso di SPICE.} 

 

N.B. La scelta tra gli argomenti riportati tra {parentesi graffe} può variare in base alle scelte dei docenti di ciascun canale.

 

Testi di riferimento 

 

M. de Magistris, G. Miano, Circuiti, II edizione, SPRINGER, settembre 2009.

 

Testi Di Consultazione 

[1]     L.O. Chua, C.A. Desoer, E.S. Kuh, Circuiti Lineari E Non Lineari, Jackson, 1991.

[2]     G. Miano, Lezioni Di Elettrotecnica, Ed. Cuen, 1998;

[3]     L. De Menna, Elettrotecnica, Ed. Pironti, Napoli, 1998.

[4]     I.D. Mayergoyz, W. Lawson, Elementi Di Teoria Dei Circuiti, Utet, 2000.

[5]     H. A. Haus, J.R. Melcher, “Electromagnetic Fields And Energy,” Prentice Hall, 1989 Per Ulteriori Esercizi Svolti 

Eserciziari

 

[1]     S. Bobbio, L. De Menna, G. Miano, L. Verolino, Quaderno N ° 1: Circuiti In Regime Stazionario, Ed. Cuen, Napoli, 1998.

[2]     “ ” Quaderno N ° 2: Circuiti In Regime Sinusoidale, Ed. Cuen, Napoli, 1998.

[3]     “ “ Quaderno N ° 3: Circuiti In Evoluzione Dinamica: Analisi Nel Dominio Del Tempo Ed. Cuen, Napoli, 1998.

[4]      S. Bobbio, Esercizi Di Elettrotecnica, Ed. Cuen, Napoli, 1995.    

 

Mooc

Corso online aperto e di massa (Mooc) disponibile su https://www.federica.eu/

 

Lezioni frontali (60% circa) ed esercitazioni frontali (40% circa)

 

a) Modalità di esame:

L'esame si articola in prova:
Scritta e orale
Solo scritta o intercorso a metà
Solo orale
Discussione di elaborato progettuale
Altro (prova al calcolatore)

 

In caso di prova scritta i quesiti sono (*):
A risposta multipla
A risposta libera
Esercizi numerici