28029 - ELETTROTECNICA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenza delle principali metodologie per l'analisi sia in condizioni transitorie che di regime dei circuiti comunque alimentati.

Contenuti

Richiami di elettromagnetismo
Richiami sugli operatori vettoriali. Polarizzazione elettrica e magnetizzazione. Equazioni fondamentali dell’elettromagnetismo.
Teoria dei Circuiti
Definizione di circuito elettrico. Leggi di Kirchhoff. Potenza.
Componenti Elettrici
Definizioni; resistore lineare; serie, parallelo, collegamento a stella e triangolo di resistori lineari; induttore lineare; condensatore lineare; generatori indipendenti di tensione e di corrente; n-poli e doppi bipoli; generatori pilotati; induttori lineari accoppiati magneticamente.
Cenni sulla teoria dei grafi.
Grafo di un circuito; albero; coalbero; insieme di taglio ed equazioni di taglio.
Metodi per l’analisi dei circuiti senza memoria
Metodo generale di Kirkhhoff; metodo delle correnti di maglia; metodo dei potenziali di nodo; teoremi di Thevenin e di Norton con generatori indipendenti e pilotati.
Circuiti con memoria
Transitorio RC, RL e RLC
Metodi per l’analisi dei circuiti con memoria in regime transitorio
Metodo delle equazioni di stato; postulato di continuità dell’energia; circuiti del primo e del secondo ordine;
Regimi sinusoidali
Grandezze periodiche; grandezze sinusoidali; operazioni tra grandezze sinusoidali isofrequenziali; trasformata di Steinmetz e sue proprietà fondamentali; fasori; operazioni con i fasori; trasformazione delle leggi Kirkhhoff in forma simbolica; legge costitutiva dei componenti elettrici in forma simbolica; metodo simbolico per regimi sinusoidali; impedenza; risonanza ed antirisonanza.
Potenze in regime sinusoidale
Potenza istantanea; potenza attiva; potenza complessa; potenza reattiva; potenza apparente; additività delle potenze; potenza in componenti ad n-morsetti; rifasamento.
Sistemi trifase
Definizioni principali; potenza in sistemi trifase; utilizzatori a stella; stella equilibrata; utilizzatori a triangolo; triangolo equilibrato; trifase con neutro; rifasamento trifase.
Magnetostatica
Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici; Circuiti magnetici a parametri concentrati; legge di Hopkinson; coefficienti di auto e mutua induzione.
Macchine elettriche
Forza elettromortice trasformatorica e mozionale; principio di funzionamento del trasformatore; trasformatore ideale; perdite per isteresi e per correnti parassite; equazioni interne ed esterne del trasformatore; cenni sulle macchine elettriche rotanti.
Elementi di impianti elettrici
Cenni sui sistemi di generazione dell’energia elettrica; Schema di un sistema elettrico; linee
elettriche; confronto tra linee di trasmissione in corrente continua e corrente alternata; sovratensioni
e sovracorrenti; fusibile, relè magnetico, termico e differenziale; impianto di terra e coordinamento
con in relè differenziale.
Esercitazioni al computer
Utilizzo del software LTSpice per la simulazioni delle reti elettriche. Utilizzo del software Maxwell Ansoft (Student version) per simulazioni elettrostatiche e magnetostatiche.

Testi/Bibliografia

"Circuiti Elettrici", C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku

"Elettrotecnica - Principi e Applicazioni" G.Rizzoni

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni e laboratorio al calcolatore

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

• L’esame sarà suddiviso in una prima prova scritta nella quale saranno presenti 2 esercizi. Il tempo complessivo concesso sarà di 2 ore. Durante lo scritto sarà possibile consultare unicamente un formulario A4 scritto dallo studente.
• La seconda parte dell’esame sarà costituita da un orale obbligatorio. Solo gli studenti che avranno conseguito un volto maggiore o uguale a 18/30 nella parte relativa agli esercizi potranno sostenere l’orale.
• Il voto finale sarà la media tra la parte scritta relativa agli esercizi e l’orale.
• All’orale potrà essere richiesto di simulare un circuito elettrico mediante LTSpice.
• Gli studenti che conseguiranno un voto inferiore a 14/30 nello scritto non potranno sostenere l’appello scritto successivo (salto di appello). Nel caso in cui l’appello successivo sia dopo un mese dalla data dell’appello precedente, tale regola del salto di appello non verrà applicata.
• Il voto dello scritto rimarrà valido per 6 mesi.
• In caso di voto insufficiente conseguito all’orale, lo studente avrà un’altra possibilità per risostenere l’orale. Nel caso di nuova prestazione insufficiente lo studente dovrà ripetere anche lo scritto.

Strumenti a supporto della didattica

Dispense, esercizi con soluzioni e esercitazioni svolti con LTSpice

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriele Neretti