Circuiti Elettrici Mcgraw-hill Pdf Download
Loren Swaggr
Objective: to understand the principles of electrical circuits theory; The topics covered are: basic electromagnetic field theory as introduction to lumped parameters circuits; network topology; analysis of linear circuits in DC, AC steady-state, transient and periodic steady state; multi-ports circuits; three-phases systems; magnetic circuits and magnetic forces; electrical transformers; basic principles of the electrical safety.
La verifica avviene tramite la prova orale e la prova scritta. Nella prova scritta lo studente deve dimostrare le sue abilit nel risolvere alcuni esercizi relativi ai principali argomenti del corso. Nella prova orale, lo studente deve dimostrare di aver acquisito i fondamenti teorici degli argomenti trattati a lezione e di saperli esporre con la terminologia appropriata.
- In the written exam (3 hours), the student must demonstrate his/her ability in solving a number (typically 3) of simple exercises covering the most important topics of the course. - During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the basic principles of electrical engineering and to discuss them using the appropriate terminology.
Methods:
Final written exam
Final oral exam
Further information:
The final exam consists in a written exam which is a prerequisite for the oral one. The minimum allowed score at the written exam is 15/30.
Gli studenti che hanno completato con successo il percorso previsto, saranno in grado di risolvere i circuiti elettrici in regime stazionario continuo, sinusoidale (anche trifase), periodico non sinusoidale e dinamico tramite la trasformata di Laplace. Saranno inoltre capaci di valutare il grado di sicurezza di un semplice impianto elettrico;
The student who have successfully completes the course will have the ability to solve DC, AC steady-state (also three-phases systems), transient and periodic steady state electrical circuits; multi-ports circuits; magnetic circuits and magnetic forces; electrical transformers; to assess the electrical safety degree of a simple electrical plant.
Le modalit di verifica si basano principalmente sull'esame finale composto dalla prova scritta e dalla prova orale. Alcune ore di esercitazione pratica sono indirizzate all'uso di un software numerico per la soluzione dei circuiti elettrici. Infine, durante l'anno sono previste alcune ore di laboratorio facoltative durante le quali gli studenti possono montare alcuni circuiti elettrici di base ed usare i principali strumenti di misura delle grandezze elettriche.
Competence assessment criteria are mainly based on the final exam (written and oral). Furthermore, the students can attend some activities about the use of a numerical software for the analysis of electrical circuits. In addition, during the year, students can attend some lab activities (6 hrs). They can design and build some basic electrical circuits and use laboratory instruments that can measure the main electrical quantities.
La verifica delle capacit comportamentali acquisite si basa principalmente sullo svolgimento delle prove di esame. Esse infatti contengono esercizi e domande volte a valutare l'approccio multidisciplinare.
The specific topics are: -> Electrical Circuits Theory: Introduction, Circuit elements, Circuit Laws and analysis, Loop method; Node analysis, Network theorems, Steady state response of RLC circuits, Phasor diagram solution of AC circuits, 3-phase circuits, Power in 1- and 3-phase AC circuits, Periodic signals, Magnetic circuits, Energy in magnetic field, production of force and EMF. Transient phenomena in circuits; Laplace transform; voltage-current relationship in Laplace domain; circuit response in Laplace domain; analysis of switching circuits. Multiterminal and multiport components; two-port components. -> Electrical Safety: basic principles of electrical safety.
Programma:
Il modello circuitale: grandezze elettriche, leggi di Kirchhoff, bipoli elementari, topologia delle reti.
Circuiti in regime stazionario: metodi generali per l'analisi, principi di equivalenza, sovrapposizione degli effetti, Thevenin e Norton.
Circuiti in regime sinusoidale. Trasformazione fasoriale, impedenza, potenza complessa, risposta in frequenza di una rete, risonanza, reti RLC. Sistemi trifase equilibrati, potenza nei sistemi trifase, rifasamento Cenni ai sistemi dinamici del primo e del secondo ordine.
Componenti a piu' terminali: doppi-bipoli, trasformatori ideali, generatori pilotati. Simulazione di circuiti elettrici con SPICE
Richiami di elettromagnetismo. Leggi di Maxwell.
Elettrostatica. Campo elettrico e potenziale elettrico per configurazioni elettrostatiche elementari. Capacit e condensatore. Accoppiamento capacitivo.
Conduzione stazionaria. Conducibilit elettrica. Campo elettromotore. Realizzazione del bipolo resistore e del bipolo generatore reale.
Magnetostatica nel vuoto. Campo magnetico prodotto da configurazioni elementari di corrente. Il flusso magnetico. Induttanza. Coefficienti di auto e mutua induzione. Magnetostatica nei mezzi materiali. Isteresi magnetica. Magneti permanenti. Circuiti magnetici. Riluttanza magnetica. Effetto-pelle e correnti parassite.
Induzione elettromagnetica. Induttore. Trasformatore reale. Parametri del trasformatore.
Energia e densit di energia associata ad un sistema di cariche e di correnti. Forze elettrostatiche. Forze in un sistema di correnti. Effetti meccanici del campo magnetico. Energia, forza e coppie per configurazioni elementari elettriche e magnetiche.
Gli studenti sapranno analizzare le propriet e le caratteristiche funzionali dei circuiti elettrici e magnetici e sapranno identificare la tipologia dei circuiti elettrici e di macchina elettrica da utilizzare in una semplice applicazione di ingegneria meccanica.
The course will provide the basic concepts of Electrical Circuit Theory and Electrical Machines. In particular, the student will be asked to focus on the basic knowledge of electrical and magnetic circuits, with special attention to analytical methods under permanent sinusoidal and continuous conditions, circuit transformations, external circuit characterization, and three-phase systems. Moreover, the main features and basic working principle of static and rotating electrical machines, with specific reference to the power transformer and asynchronous/synchronous machines case studies.
The students will be able to analyze the properties and functional features of electrical and magnetic circuits included in a mechanical system and will be able to identify the electrical circuits and the suitable electrical machine type for a simple mechanical engineering application.
The studying activities in this course will allow the student to improve his/her abilities in the evaluation of the effectiveness, efficiency, and opportunity of a certain design choice from the point of view of electrical circuits and machines, and at the same time to better evaluate the degree of interdisciplinarity of engineering competences in modern mechanical systems.
- Introduzione alla teoria dei circuiti
- Circuiti elettrici a costanti concentrate lineari e permanenti
- Analisi di circuiti senza memoria
- Caratterizzazione esterna dei circuiti
- Analisi di circuiti con memoria
- Analisi di circuiti a regime permanente continuo e sinusoidale
- Potenza ed energia nei circuiti elettrici
- Circuiti trifase
- Circuiti magnetici
- Trasformatore magnetico monofase e trifase
- Introduzione alle macchine elettriche rotanti
- Introduction to circuit theory
- Electrical circuit model
- Analysis of circuits without memory
- External representation of circuits
- Analysis of circuits with memory
- DC/AC steady-state analysis
- Power and energy in electrical circuits
- Three-phase circuits
- Magnetic circuits
- Single and three-phase magnetic transformer
- Introduction to rotating electrical machines