Corso di Principi di ingegneria elettrica II - Elettrotecnica

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Principi di ingegneria elettrica II A. A. 2006/2007

Diario delle Lezioni 1

Anno Accad. 2006/2007 II anno :Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica – Nuovo Ordinamento

Corso di

Principi di ingegneria elettrica II

(prof. G. Rubinacci) Diario delle Lezioni

Materiale didattico di riferimento: Circuiti

Giovanni Miano – Introduzione ai circuiti [GM]

Appunti estesi dalle lezioni, disponibili sul sito www.elettrotecnica.unina.it all’indirizzo del corso Eventuali ulteriori riferimenti potranno essere dati durante lo svolgimento del corso¹..

Materiale didattico di riferimento: Campi

Appunti disponibili sul sito www.elettrotecnica.unina.it all’indirizzo del corso [GR]

Appunti del prof. Luciano De Menna disponibili sul sito www.elettrotecnica.unina.it [LDM]

Eventuali ulteriori riferimenti potranno essere dati durante lo svolgimento del corso¹

Lezione n.1 (7/11/06) 2h

Introduzione al corso. Definizione di E e B [Intr. – Parte I – 1.1-1.2].

Sorgenti elementari [Intr. – Parte I – 1.3]

Equazioni di Maxwell in forma integrale nel vuoto [Intr. – Parte II – 2.1, 2.2, 2.5]

Conservazione della carica [Intr. –Parte II – 2.3]

Elettrostatica delle distribuzioni di carica – Le equazioni del campo [Elettrostatica – 8]

Lezione n.2 (10/11/06) 3h

Richiami sui sistemi di coordinate curvilinei: Il sistema di coordinate sferico e cilindrico Elettrostatica delle distribuzioni di carica – Distribuzioni di carica a simmetria sferica e cilindrica [Elettrostatica – 8] Le sorgenti elementari del campo elettromagnetico. Sorgenti puntiformi e filiformi. [Intr. – Parte I – 1.3 – 1.4]

1Si ritiene utile dare indicazione di alcuni testi per ulteriori approfondimenti e per gli esercizi

[1] L.O.CHUA,C.DESOER,E.KUH, Circuiti lineari e non lineari, ed. Jackson, Milano, 1991 [2] L.DE MENNA Elettrotecnica ed. Pironti, Napoli 1998

[3] G.MIANO, Lezioni di Elettrotecnica,ed. CUEN 1998

[4] S.BOBBIO, Esercizi di Elettrotecnica, ed. CUEN, Napoli, 1995

[5] S.BOBBIO, L. DE MENNA, G. MIANO, L. VEROLINO Esercizi di Elettrotecnica, ed. CUEN, Napoli, 1998 [6] G.FABRICATORE, Esercizi di Elettrotecnica, ed. Liguori, Napoli, 1977

[7] S. BOBBIO - E. GATTI, Elettromagnetismo e Ottica, seconda edizione, Boringhieri.

[8] G. SOMEDA [S], Elementi di elettrotecnica, Patron, Bologna, 1979

[9] F. BAROZZI - F. GASPARINI, Fondamenti di Elettrotecnica: Elettromagnetismo, Collezione di Elettrotecnica ed Elettronica, UTET, 1989

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Lezione n.3 (13/11/06) 3h

Elettrostatica delle distribuzioni di carica – Distribuzioni di carica a simmetria piana.

Tensione e differenza di potenziale. L’operatore gradiente. [Elettrostatica – 8]

Elettrostatica dei conduttori. Capacità di un conduttore isolato [Elettrostatica – 9]

Lezione n.4 (14/11/06) 2h

Elettrostatica dei conduttori – Il caso di più conduttori. Capacità parziali.

Schematizzazioni circuitali. Condensatore sferico [Elettrostatica – 9]

Lezione n.5 (16/11/06) 2h

Elettrostatica dei conduttori – Condensatore piano; condensatore cilindrico [Elettrostatica – 9]. Cenni sui dielettrici [Elettrostatica – 10 – Intr. parte II – 2.6.2]

Lezione n.6 (20/11/06) 4h

Cenni sui dielettrici [Elettrostatica – 10 – Intr. parte II – 2.6.2]. Capacità di una linea bifilare [Elettrostatica – 9].

I materiali conduttori [Intr. parte II – 2.6.1]

Il modello della conduzione stazionaria Le equazioni del campo. Resistori monodimensionali: il conduttore filiforme. Generatore di forza elettromotrice Il circuito semplice. [Cond. Stazionaria – 11]

Lezione n.7 (21/11/06) 2h

Il modello della conduzione stazionaria Il circuito semplice. Il caso del conduttore massiccio. Diagramma del potenziale in prossimità di un dispersore sferico. Resistenza di terra. [Cond. Stazionaria – 11]

Lezione n.8 (23/11/06) 2h

Circuiti dinamici. Equazioni di stato e circuito resistivo associato [GM 7.1-7.2]. Circuiti del primo ordine [GM 7.2.1-7.2.2]. Soluzione dei circuiti del primo ordine [GM 7.4].

Circuiti RLC del secondo ordine [GM 7.2.3].

Esercizi

Lezione n.9 (24/11/06) 3h

Soluzione di circuiti del secondo ordine [GM 7.5]. Circuiti dissipativi [GM 7.5.1].

Regime stazionario e sinusoidale [GM 7.5.3]. Esercizi Lezione n.10 (27/11/06) 3h

Magnetostatica delle distribuzioni di corrente. Le equazioni del campo. Densità di corrente superficiale e condizioni di raccordo Il campo in assenza di sorgenti ed il problema dell’unicità. Distribuzioni di correnti a simmetria cilindrica. [Magnetismo – 12]

Esercizi sui circuiti dinamici

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Lezione n.11 (28/11/06) 2h

Distribuzioni di correnti a simmetria piana. La spira circolare, il solenoide toroidale, il solenoide rettilineo indefinito. [Magnetismo – 12]

Lezione n.12 (30/11/06) 2h

Coefficienti di auto e mutua induzione. Accoppiamento perfetto. Energia magnetica e coefficienti di auto e mutua induzione. [Magnetismo – 12]

Lezione n.13 (4/12/06) 4h

Esercizi: Autoinduttanze e mutua induttanza di due avvolgimenti toroidali. Induttanza per unità di lunghezza di un cavo coassiale. Induttanza per unità di lunghezza di una linea bifilare [Magnetismo – 12]. Cenni sui materiali magnetici. [Intr. parte II – 2.6.3]

Esercizi su circuiti dinamici Lezione n.14 (5/12/06) 2h

Cenni sui materiali magnetici: magnetizzazione, relazioni costitutive – Materiali diamagnetici, paramagnetici, ferromagnetici, ciclo d’isteresi [Intr. parte II – 2.6.3 – Magnetismo -13]

Lezione n.15 (7/12/06) 2h

Circuiti magnetici. Tensione magnetica, forza magnetomotrice, legge di Hopkinson.

Analogia tra circuiti elettrici e circuiti magnetici. Esercizi: calcolo dei coefficienti di auto e mutua induzione in presenza di un circuito magnetico. [Magnetismo – 14]

Lezione n.16 (11/12/06) 3h

Circuito magnetico semplice non lineare. Circuito magnetico con magnete permanente [Magnetismo – 14]. Forze associate alla presenza del campo magnetico. Forza esercitata da un elettromagnete [Cenni sul campo magnetico quasi-stazionario – 15]

Lezione n.17 (12/12/06) 2h

Forze associate alla presenza del campo magnetico. [Cenni sul campo magnetico quasi- stazionario – 15]. La legge dell’induzione con alcuni cenni alle correnti indotte in un conduttore massiccio. Perdite per correnti parassite [Cenni sul campo magnetico quasi- stazionario – 17]

Lezione n.18 (14/12/06) 2h

La legge dell’induzione nei circuiti in movimento. Cenni sulla conversione elettromeccanica [Cenni sul campo magnetico quasi-stazionario – 16]

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Lezione n.19 (18/12/06) 3h Esercizi sui circuiti