Il corso rappresenta il primo insegnamento che affronta in modo sistematico lo studio dei fenomeni elettrici ed esamina in modo esaustivo tutti gli elementi di base che compongono un circuito elettrico ed elettronico. L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti gli strumenti metodologici fondamentali per lo studio dei circuiti elettrici ed elettronici e risulta pertanto propedeutico per qualunque altro corso di natura circuitale e sistemistica nei settori di elettronica, controlli, telecomunicazioni ed informatica.
Le principali conoscenze acquisite saranno: - le relazioni fondamentali della teoria dei circuiti; - le tecniche principali per la valutazione delle grandezze elettriche di interesse (tensione, corrente e potenza elettrica) nei circuiti; - i modelli comportamentali di tutti i bipoli elettrici (resistore, condensatore, induttore, generatore indipendente di corrente, generatore indipendente di tensione) e dei principali doppi bipoli (trasformatore, generatore di corrente o tensione comandato in corrente o tensione); - metodi di analisi dei circuiti elettrici ed elettronici lineari di tipo adinamico (resistivo) e dinamico (cioè con elementi circuitali reattivi) operanti in corrente continua (DC), in transitorio ed in regime sinusoidale.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - analizzare il comportamento di un qualunque circuito lineare operante in condizioni statiche (DC), in regime sinusoidale ed in regime transitorio; - identificare i vincoli di progetto che determinano il dimensionamento di un semplice circuito elettrico.
Prerequisiti
E’ necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di matematica di base: - matrici e vettori ed operazioni elementari su matrici e vettori, sistemi lineari e loro soluzione; - soluzione di equazioni differenziali lineari del primo e secondo ordine.
Metodi didattici
Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni registrate che coprono tutti gli argomenti del corso; - focus group in aula, con cadenza settimanale, relativi agli argomenti di teoria ed agli esercizi proposti nelle lezioni registrate; - esercitazioni in laboratorio CAD (LTspice) orientate all’analisi circuitale.
Verifica Apprendimento
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.
L’esame, svolto in forma scritta, consiste in due quesiti, uno di analisi circuitale ed uno teorico, vertenti su tutti gli argomenti affrontati durante il corso. I due quesiti concorrono parimenti alla definizione del voto ed è necessario raggiungere una valutazione sufficiente (18/30) al fine di superare l’esame.
La prova ha durata pari a 90 minuti.
Durante la prova non è possibile consultare testi, appunti o altro materiale.
Per motivi organizzativi la lista d'esame si chiude due giorni prima della data dell'appello.
Testi
Charles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku, "Circuiti Elettrici", Mc Graw Hill, 2017.
Charles A. Desoer, Ernest S. Kuh, “Fondamenti di teoria dei circuiti”, Franco Angeli, 2014.
Contenuti
Il corso prevede 90 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 60 ore di lezione in aula e 30 ore di esercitazioni in laboratorio CAD. Le ore di lezione sono così suddivise:
Grandezze elettriche (5 ore) Bipoli adinamici (5 ore) Teoremi delle reti (7.5 ore) Metodi di analisi (7.5 ore) Bipoli dinamici (5 ore) Circuiti del primo e del secondo ordine (10 ore) Analisi in regime sinusoidale (10 ore) Potenza in regime sinusoidale (5 ore) Doppi bipoli (5 ore)
