Laboratorio di Elettromagnetismo e Circuiti

Prof. G. D'Agostini

A.A. 2002-03


PROGRAMMA

Elementi di teoria dei circuiti
Corrente elettrica. Legge di Ohm e la legge di Joule. Generatori ideali di corrente e di tensione. Circuiti elettrici. Elementi passivi di un circuito. Principi di Kirchoff. Resistenze in serie e in parallelo. Teorema di sovrapposizione e reciprocitÓ. Teorema di Thevenin. Partitore di tensione e di corrente. Teorema di Norton. Generatori ideali e reali. Elementi passivi reali nei circuiti elettrici. Trasferimento di potenza per generatori reali di tensione.
Carica e scarica del condensatore su una resistenza e su una resistenza e un'induttanza in serie. Analogie meccaniche. Oscillazioni smorzate. Fattore di merito. Accensione e spegnimento di un generatore di tensione collegato in serie a una resistenza e un'induttanza.
Circuiti con resistenze, capacità e induttanze. Carica e scarica del condensatore. Richiami fondamentali sulle funzioni periodiche. Funzioni alternate e sinusoidali. Trattazione dei circuiti in regime sinusoidale con il metodo simbolico. Impedenza, ammettenza. Legge di Ohm , principi di Kirchoff e teorema di Thevenin in corrente alternata (c.a.). Studio di alcuni circuiti fondamentali in c.a. quali i circuiti RL, RC ed RLC serie e parallelo. Filtri passa-alto, passa-basso e passa-banda. Circuiti derivatori e integratori. Potenza elettrica in circuiti in c.a.. Valori efficaci di tensione e corrente.
La linea di trasmissione. Schema a costanti distribuite. Comportamento del comportamento sinusoidale stazionario in funzione della frequenza. Costante di trasmissione, attenuazione, velocità di fase, impedenza caratteristica. Linea non dissipativa, non distorcente e limite ad alta frequenza. Adattamento e coefficiente di riflessione. Fenomenologia della trasmissione di onde quadre unipolari e bipolari.
Il diodo a stato solido: curva caratteristica e modelli approssimati (on-off e lineare a tratti). Uso del diodo come elemento non lineare passivo in circuiti limitatori e raddrizzatori. Ponte a diodi. LED.
Metodi di misura
Strumenti a bobina mobile. Strumento universale e suo uso per misure di corrente, tensione e resistenza. Resistenze di Shunt. Perturbazioni indotte da questi strumenti sulle misure. Metodo voltamperometrico. Ponte di Wheatstone. Uso del multimetro digitale e del `ponte' per misure di capacità e induttanza. Misure indirette di potenza elettrica. Uso dell'osciloscipio a raggi catodici: Misure di frequenza e di sfasamento.
Esercitazioni di laboratorio
1. Uso del multimetro digitale in circuiti a corrente continua.
2. Carica e scarica del condensatore. Uso dell'oscilloscopio.
3. Circuiti RC e CR in regime impulsivo e sinusoidale.
4. Circuiti risonanti: RLC serie e parallelo.
5. Linea di trasmissione. Velocità di trasmissione, impedenza caratteristica, attenuazione e adattamento.
6. Diodo come elemento non lineare in circuiti passivi.

BIBLIOGRAFIA


RELAZIONE

Tema nr. 1
Ruolo dei componenti reattivi nei circuiti in regime sinusoidale e impulsato.
Tema nr. 2
Resistenze interne nei generatori, nei componenti dei circuiti e negli strumenti di misura.
Il tema nr 1 è assegnato al primo componente del gruppo in ordine alfabetico. Il nr 2 al secondo. È possibile scambiarsi i titoli dei temi fra membri dello stesso gruppo.

PROVA PRATICA

Martedi 17 giugno ore 9:00
Il primo turno è riservato agli studenti primi in ordine alfabetico nei gruppi di laboratorio.
Mercoledi 18 giugno ore 9:00
Il secondo turno è riservato agli studenti secondi in ordine alfabetico nei gruppi di laboratorio.
Sono ammessi scambi consensienti fra membri dello stesso gruppo. Si prega di avvisare tempestivamente il docente in caso di problemi per non rischiare di saltare l'esame.

PROVA ORALE

Giovedi 26 e Venerdi 27 giugno   dalle ore 9:00, Aula 8 NEF.
Si prega di prenotarsi sul foglio appeso nella bacheca della stanza S11
Richieste speciali verranno esaminate la mattina di Giovedi 26.