Circuiti Elettrici - Renzo Perfetti [PDF]

Zitiervorschau

Indice

PREFAZIONE CAPITOLO 1. Introduzione 1.1. Corrente 1.2. Tensione 1.3. Ipotesi nella definizione di circuito 1.4. Leggi di Kirchhoff

vii 1 1 3 5 7

1.5. Potenza 1.6. Conservazione della potenza

11 15

1.7. Esercizi

19

CAPITOLO 2. Circuiti resistivi 2.1. Resistore 2.2. Corto circuito e circuito aperto

23 24 26

2.3. Generatori indipendenti

27

2.4. Circuiti ad una maglia - Partitore di tensione

28

2.5. Circuiti con due nodi – Partitore di corrente 2.6. Combinazioni di resistori 2.7. Resistenza equivalente

31 34 40

2.8. Combinazioni di generatori indipendenti

44

2.9. Generatori controllati 2.10. Principio di sostituzione

47 51

2.11. Trasformazione di generatori indipendenti

55

2.12. Trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella

57

2.13. Applicazioni

59

2.14. Esercizi

63

CAPITOLO 3. Analisi nodale 3.1. Circuiti con generatori indipendenti di corrente

73 73

3.2. Circuiti con generatori indipendenti di tensione

78

3.3. Circuiti con generatori controllati

84

3.4. Soluzione di equazioni con MATLAB

85

3.5. Analisi dei circuiti con PSpice 3.6. Esercizi

87 95

CAPITOLO 4. Circuiti con amplificatori operazionali

101

4.1. Amplificatore operazionale

101

4.2. Amplificatore operazionale ideale

104

iv

4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.

Indice

Analisi nodale di circuiti con amplificatori operazionali ideali Circuiti con amplificatori operazionali in cascata Applicazioni Amplificatori operazionali e PSpice Analisi con PSpice in presenza di generatori tempo-varianti Esercizi

c 8808-0-7647-4 ! 106 114 118 121 122 126

CAPITOLO 5. Linearit` a e sovrapposizione 5.1. Linearit` a 5.2. Sovrapposizione 5.3. Teoremi di Thevenin e Norton 5.4. Metodi per determinare la resistenza equivalente 5.5. Generatori reali 5.6. Applicazioni 5.7. Ricavare il circuito equivalente con PSpice 5.8. Esercizi

133 133 136 142 151 155 160 164 165

CAPITOLO 6. Condensatore e induttore 6.1. Condensatore 6.2. Induttore 6.3. Combinazioni in serie e in parallelo di condensatori e induttori 6.4. Applicazioni 6.5. Esercizi

177 177 186 191 196 199

CAPITOLO 7. Circuiti del primo ordine 7.1. Circuiti RC ed RL in evoluzione libera 7.2. Circuiti RC ed RL con un generatore costante 7.3. Circuiti del primo ordine autonomi 7.4. Stabilit` a, risposta transitoria e risposta permanente 7.5. Circuiti del primo ordine con ingressi costanti a tratti 7.6. Integratore rivisitato 7.7. Applicazioni 7.8. Analisi del transitorio con PSpice 7.9. Esercizi

205 205 210 213 223 226 231 233 235 241

CAPITOLO 8. Circuiti del secondo ordine 8.1. Circuiti RLC in evoluzione libera 8.2. Circuiti RLC con un generatore costante 8.3. Circuiti del secondo ordine di tipo generale 8.4. Ordine di un circuito 8.5. Equazioni di stato 8.6. Soluzione numerica delle equazioni di stato 8.7. Applicazioni 8.8. Analisi del transitorio con PSpice: seconda parte 8.9. Esercizi

249 250 258 261 267 269 277 283 287 289

CAPITOLO 9. Analisi in regime sinusoidale 9.1. Numeri complessi 9.2. Sinusoidi e fasori 9.3. Risposta ad un ingresso sinusoidale

295 296 302 307

c 8808-0-7647-4 !

Indice

v

9.4. Legge di Ohm simbolica

309

9.5. Il metodo dei fasori 9.6. Analisi nel dominio dei fasori 9.7. Rappresentazione esterna di bipoli

313 316 324

9.8. Sovrapposizione di regimi sinusoidali

330

9.9. Applicazioni

335

9.10. Analisi in regime sinusoidale con MATLAB

338

9.11. Analisi AC con PSpice 9.12. Esercizi

341 344

CAPITOLO 10. Potenza in regime sinusoidale

353

10.1. Potenza istantanea e potenza media

354

10.2. Valore efficace 10.3. Potenza complessa

359 361

10.4. Conservazione della potenza complessa

367

10.5. Bipoli passivi

370

10.6. Rifasamento 10.7. Massimo trasferimento di potenza

373 376

10.8. Sovrapposizione della potenza

382

10.9. Applicazioni 10.10. Esercizi

387 391

CAPITOLO 11. Circuiti trifase 11.1. Generatori di tensione alternata 11.2. Circuiti trifase 11.3. Circuiti trifase con carico equilibrato

397 397 401 402

11.4. Potenza assorbita da un carico equilibrato

409

11.5. Circuiti trifase con carico squilibrato

413

11.6. Circuiti trifase con neutro 11.7. Rifasamento di un carico trifase 11.8. Applicazioni

416 417 419

11.9. Analisi di circuiti trifase con PSpice 11.10. Esercizi

421 423

CAPITOLO 12. Circuiti con accoppiamento magnetico 12.1. 12.2. 12.3. 12.4.

Trasformatore ideale Analisi di circuiti con trasformatori ideali Autotrasformatore ideale Induttori accoppiati

427 427 432 438 440

12.5. Analisi di circuiti con induttori accoppiati

445

12.6. Circuito equivalente del trasformatore reale

450

12.7. Applicazioni

454

12.8. Analisi con PSpice di circuiti con accoppiamento magnetico 12.9. Esercizi

459 463

CAPITOLO 13. Risposta in frequenza

469

13.1. Funzioni di rete 13.2. Risposta in frequenza

469 473

13.3. Propriet` a filtranti dei circuiti

479

vi

Indice

13.4. Circuiti risonanti 13.5. Cambiamento di scala 13.6. Risposta ad un ingresso periodico 13.7. Applicazioni 13.8. Risposta in frequenza con MATLAB 13.9. Risposta in frequenza con PSpice 13.10. Esercizi

c !

8808-0-7647-4

487 500 505 509 513 514 518

CAPITOLO 14. Trasformata di Laplace - I 14.1. Trasformata di Laplace 14.2. Propriet` a della trasformata di Laplace 14.3. Antitrasformazione 14.4. Applicazione ai circuiti 14.5. Violazione della continuit` a 14.6. Antitrasformazione di funzioni razionali improprie 14.7. Sviluppo in frazioni parziali con MATLAB 14.8. Esercizi

525 526 528 535 543 558 561 565 567

CAPITOLO 15. Trasformata di Laplace - II 15.1. Sovrapposizione nel dominio s 15.2. Frequenze naturali 15.3. Stabilit` a 15.4. Funzioni di rete 15.5. Linearit` a e invarianza alla traslazione 15.6. Esistenza del regime sinusoidale 15.7. Le “risposte” di un circuito lineare 15.8. Poli, zeri, risposta in frequenza, risposta transitoria 15.9. Progetto di filtri 15.10. Esercizi

573 573 575 585 588 596 598 601 607 615 631

CAPITOLO 16. Reti due-porte 16.1. Bipoli, quadripoli, reti due-porte 16.2. Rappresentazione di reti due-porte 16.3. Modelli circuitali 16.4. Reti due-porte con terminazioni 16.5. Analisi di circuiti con reti due-porte 16.6. Reciprocit`a 16.7. Simmetria 16.8. Reti due-porte interconnesse 16.9. Applicazioni 16.10. Esercizi

637 637 640 654 659 665 668 674 681 691 695

BIBLIOGRAFIA

701

SIMBOLI E ABBREVIAZIONI

703

INDICE ANALITICO

705

INDICE ANALITICO PER PSPICE

711