06793 - ELETTROTECNICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede le conoscenze di base della teoria dei circuiti elettrici e magnetici, sa applicare i principali metodi per l'analisi di circuiti in regime stazionario, transitorio e periodico, conosce le proprietà ed i metodi di analisi dei sistemi trifase, conosce il principio di funzionamento del trasformatore monofase e trifase.

Contenuti

Prerequisiti:

• Conoscenza di base dell'elettromagnetismo stazionario e non stazionario
• Conoscenza di base di analisi matematica (trigonometria, numeri complessi, calcolo differenziale, calcolo integrale)

Le lezioni sono erogate in lingua italiana. È necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire il corso, e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.

Programma del corso:

Richiami di elettromagnetismo:

Forza di Lorentz, equazioni di Maxwell nel vuoto, equazione di continuità, polarizzazione elettrica, magnetizzazione, equazioni di Maxwell nella materia, leggi di legame materiale

Circuiti Resistivi in Regime Stazionario

Circuiti a parametri concentrati. Leggi di Kirchhoff. Resistori, generatori indipendenti e pilotati. Serie e parallelo di resistori. Trasformazioni triangolo - stella. Metodi di studio dei circuiti elettrici (metodo delle equazioni di Kirchhoff, metodo dei potenziali di nodo). Principio di sovrapposizione degli effetti. Teoremi di Thevenin e di Norton. Doppi bipoli

Circuiti Dinamici

Regimi transitori. Condensatori, induttori. Circuiti dinamici del primo ordine (circuito RC, circuito RL, evoluzione libera, risposta forzata). Circuiti dinamici del secondo ordine (circuto RLC serie, circuito RLC parallelo, evoluzione libera, risposta forzata)

Circuiti in Regime Sinusoidale

Legge di Ohm simbolica e concetto di impedenza. Leggi di Kirchhoff simboliche. Studio di circuiti in regime sinusoidale mediante il metodo simbolico. Potenza in regime sinusoidale. Rifasamento

Sistemi trifase

Generalità sui sistemi trifase. Tensioni concatenate e tensioni di fase. Sistemi trifase simmetrici. Potenza nei sistemi trifase. Configurazioni di generatori e carichi. Rifasamento. Sistemi a quattro fili. Convenienza economica dei sistemi trifase.

Circuiti Magnetici

Proprietà magnetiche della materia, materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici, circuiti magnetici, riluttanza, legge di Hopkinson, coefficienti di auto e mutua induzione. Bilanci energetici in sistemi elettromeccanici

Introduzione al Trasformatore Monofase

Perdite energetiche nelle macchine elettriche. Principio di funzionamento del trasformatore monofase. Cenni costruttivi sui trasformatori. Circuito equivalente del trasformatore monofase ideale. Circuito equivalente del trasformatore monofase reale. Rendimento convenzionale del trasformatore

Testi/Bibliografia

Si segnalano i seguenti testi di riferimento:

• C. Alexander, M. Sadiku, "Circuiti Elettrici", McGraw-Hill
• R. Perfetti, "Circuiti elettrici", Zanichelli
• G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella, "Elettrotecnica 1 - Principi", Società Editrice Esculapio
• G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella, "Elettrotecnica 2 - Applicazioni", Società Editrice Esculapio
• P. Ghigi, M. Martelli, F. Mastri, Esercizi di Elettrotecnica, Società Editrice Esculapio

Per la parte introduttiva di elettromagnetismo si segnala anche:

• C. Mencuccini, V. Silvestrini, “Fisica - Elettromagnetismo e ottica”, Zanichelli

Metodi didattici

Il corso prevede 60 ore di didattica frontale, suddivise in 40 dedicate alla teoria e 20 ore per lo svolgimento di esercizi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame è costituito da una prova scritta suddivisa in due parti, una dedicata agli esercizi ed una dedicata alla teoria. Per accedere alla parte teorica è necessario conseguire la sufficienza nella parte di esercizi.

• Esercizi
  • Due esercizi sul programma svolto a lezione. La prova ha una durata di due ore. Materiale necessario: calcolatrice. Materiale opzionale: formulario manoscritto formato A4 fronte-retro.
• Teoria
• La parte teorica è costituita da due domande aperte sugli argomenti teorici sviluppati durante le lezioni. La prova ha una durata di un'ora. Materiale necessario: calcolatrice.

Il voto complessivo è dato dalla media tra le due prove. Maggiori dettagli sulle modalità di esame sono disponibili sulla pagina Virtuale del corso.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni sono svolte con l'ausilio di lavagna virtuale/videoproiettore. Saranno resi disponibili appunti manoscritti ed eventuali slides proiettate durante il corso.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Arturo Popoli