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MOOC Massive Open Online Courses (Academic Year 2019/2020)

Basic circuit theory

CFU: 5
Langue: Français
Description du cours
It a classic basic engineering course, common to different engineering course degrees, and regards at basic level the electric circuits, with nods to the main engineering applications. Despite this, it provides references to the main electromagnetic phenomena.
Connaissances requises
Mathematics I, Mathematics II
Objectifs
The course will provide students with the classical methodologies for the analysis of linear electrical networks: a) continous steady-state b) sinusoidal steady-state, c) dynamics. The description of the circuit model with its property and the presentation of the main methods of analysis are proposed to be targets of such training and communication.
Programme
1. RICHIAMI DI ELETTROLOGIA E GRANDEZZE FONDAMENTALI Fenomeni elettromagnetici, leggi di Coulomb e Cavendish, modello dei circuiti e grandezze elettriche fondamentali, il Sistema Internazionale (S.I.). Carica elettrica, tensione elettrica e differenza di potenziale, moto delle cariche e corrente elettrica, modello di Drude, legge di Ohm. 2. BIPOLI E CIRCUITI ELEMENTARI Concetto di bipolo, caratteristica e sua rappresentazione grafica , bipolo resistore, convenzioni sui riferimenti di tensione e corrente. Potenza dissipata nel resistore, legge di Joule. I bipoli corto circuito e circuito aperto. Resistori in serie e parallelo, equivalenza, partitori di tensione e di corrente. Generatori ideali di tensione e di corrente, classificazione dei bipoli. 3. PROPRIETÀ PRINCIPALI DEI CIRCUITI Circuiti di bipoli e leggi di Kirchhoff, grafo di un circuito, albero e coalbero, equazioni di interconnessione per le tensioni e per le correnti. Metodi dei potenziali di nodo e delle correnti di maglia. Teorema di Tellegen, teorema di non amplificazione. Sovrapposizione degli effetti. Teorema di reciprocità, caratterizzazione esterna dei circuiti e teoremi di Thevenin-Norton. 4. METODI SISTEMATICI PER L’ANALISI DEI CIRCUITI Metodi sistematici per la soluzione dei circuiti, matrice di incidenza, forma matriciale delle equazioni di Kirchhoff, teoremi di sostituzione, forma generale della caratteristica di un lato, matrice delle conduttanze di lato, matrice delle conduttanze ai nodi. 5. ELEMENTI CIRCUITALI A PIÙ TERMINALI Elementi circuitali a più terminali, N-polo passivo, matrice delle conduttanze e sue proprietà, trasformazione stella-poligono, sintesi di un N-polo a poligono completo. N-bipoli o n-porte, matrice delle conduttanze e delle resistenze, sintesi a T ed a , potenza assorbita da un doppio bipolo, rappresentazione ibrida dei doppi bipoli, matrice di trasmissione. Generatori pilotati, amplificatore operazionale, nullatore e noratore e circuiti equivalenti. 6. DINAMICA DEI CIRCUITI LINEARI Circuiti in condizioni dinamiche, bipoli dinamici, condensatore ed induttore, energia immagazzinata, elementi dinamici in serie e parallelo; estensioni delle leggi di Kirchhoff al caso dinamico. Circuiti del primo ordine, circuiti del secondo ordine, oscillazioni; evoluzione forzata con generatori costanti e variabili. 7. CIRCUITI LINEARI IN REGIME SINUSOIDALE Circuiti in regime sinusoidale, metodo simbolico, vettori rotanti e diagrammi fasoriali; circuito risonante RLC. Strumenti di misura in regime sinusoidale (CA), rifasamento. Mutuo accoppiamento e trasformatore, circuiti equivalenti.
Textes
I. D. Mayergoyz, W. Lawson, "Basic Electric Circuit Theory: A One-Semester Text", Academic Press, 1996, ISBN 10: 0124808654 / 0-12-480865-4, ISBN 13: 9780124808652.
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    •  Leçon n. 24: Complex Power 
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