Ascolta

Cari Studenti, la pandemia ha lasciato una sua eredità, anche in positivo. Ci ha insegnato ad utilizzare le lezioni a distanza, che costituiscono un patrimonio culturale per ogni coorte di studenti. Fruttando le risorse generate nei momenti più acuti della fase pandemica, sono presenti le lezioni appositamente sviluppateper il corso di elettrotecnica 2019-2020. Tali lezioni sono utili sia per i corsi di Principi di Ingegneria Elettrica, sia per corsi di Elettrotecnica da 9 CFU.

Ecco l'elenco delle lezioni disponibili:

INTRODUZIONE AL CORSO A01 Divisione della materia e modalità di esame

CORRENTE, TENSIONE E POTENZA A02 Principali elementi investigativi per l’analisi circuitale

SUDDIVISIONE DEL PROGRAMMA A03 Divisione degli obiettivi della materia

RESISTENZA ELETTRICA A04 -A14 La resistenza elettrica. Definizioni. Legge di Ohm. Comparazione. Connessioni serie e parallelo.

CAPACITORI ED INDUTTORI A15 -A16 Principio fisico della capacità e dell’induttanza. Correlazione analitica per inserire il capacitore in uno schema circuitale. Memoria e variazione istantanea. Connessioni serie e parallelo.

GENERATORI A17 Il generatore elettrico, trasduttore di potenza da una forma differente alla forma elettrica. Generatori ideali e tempo invarianti. Connessioni ammissibili serie e parallelo.

TOPOLOGIA DELLA RETE E LEGGI DI KIRCHHOFF A18-A21 Definizione di nodi, rami, anelli e maglie. La legge di Kirchhoff per le correnti. La legge di Kirchhoff per le tensioni. Metodo di risoluzione delle reti per mezzo delle correnti di ramo. Elementi in serie ed in parallelo con i principi di Kirchhoff.

PRINCIPALI TEOREMI E METODI PER LA RISOLUZIONE DELLE RETI ELETTRICHE B01 -B10 Principio della sovrapposizione degli effetti. Formule dei partitori di tensione e di corrente. Metodo delle correnti di anello. Metodo dei potenziali di nodo. Teorema di Thevenin. Teorema di Norton. Applicazione dei metodi. Teorema di Millman

RICHIAMI SUI NUMERI COMPLESSI C01 Unità immaginaria e numeri complessi. Rappresentazione rettangolare ed esponenziale, piano di Argand-Gauss. Addizione e sottrazione, moltiplicazione e divisione. Razionalizzazione. Moltiplicazione per l’unità immaginaria. Coniugazione.

FUNZIONI ALTERNATE SINUSOIDALI C02-C07 Funzioni periodiche. Valore medio e valore efficace. Funzioni alternate. Funzione sinusoidale. Periodo, frequenza e pulsazione., valore medio, valore efficace e fattore di forma. Relazioni tra funzioni sinusoidali. Interazioni tra elementi sinusoidali: metodo di Carnot generalizzato, metodo simbolico e rappresentazione dei fasori. Bipoli nel dominio della frequenza. Leggi di Kirchhoff e metodi di risoluzione circuitale.

POTENZA IN REGIME SINUSOIDALE C08-C18 Sfasamento tra tensione e corrente su un carico. Potenza istantanea. Potenza media e fluttuante. Potenza attiva, reattiva ed apparente. Potenza complessa. Potenza nei bipoli elementari. Conservazione della potenza. Teorema di Boucherot. Teorema del massimo trasferimento di potenza. Rifasamento. Metodo della falsa posizione.

SISTEMI TRIFASE E01-E10 Terna di tensioni e terna di correnti. Impedenze equilibrate e non. Connessioni a stella con neutro e senza; connessioni a triangolo. Tensioni di fase e di linea; correnti sui carichi e sulla linea. Potenza nei sistemi trifase. Valutazione tecnico-economica sulla convenienza dei sistemi trifase. Rifasamento. Metodo di Boucherot. Scomposizione di una terna non simmetrica in diretta, inversa ed omopolare

PRINCIPI DI CONVERSIONE ELETTROMECCANICA DELL'ENERGIA D1- D2 Macchina elettrica rotante e relazioni fisiche intercorrenti in una spira rotante in presenza di campo magnetico costante. Metodo del flusso concatenato e metodo delle linee di forza tagliate. Sistema di spazzole e collettore: forma d’onda sinusoidale e pseudo continua.

IMPIANTI ELETTRICI F1-F4 F5-F7 Introduzione agli impianti elettrici. Norme sugli impianti elettrici. Criteri oggettivi e soggettivi. Fasi del progetto: progetto preliminare, definitivo ed esecutivo. Missione dell’impianto elettrico. Diagrammi di carico e monotona di carico. Fattore di utilizzo e di contemporaneità. Differenziazione tra carichi ordinari, preferenziali e privilegiati. Dimensionamento delle protezioni. Condizioni di funzionamento: normale, emergenza e ripristino. Sollecitazioni: normali ed anormali. Sovraccarico e corto circuito. Ruolo dell’interruttore e curva caratteristica di portata del conduttore. Dimensionamento impianto elettrico. Reti radiali semplici, doppie e ad anello. Livelli di tensione. Criteri di dimensionamento: criterio termico e criterio della massima caduta di tensione. Interruttore magnetotermico e differenziale. Valutazione correnti di corto circuito.

TRASFORMATORE F4 Macchina elettrica trasformatore. Modalità di impiego. Principio fisico che governa la macchina. Trasformatore ideale, ipotesi semplificative. Trasformatore reale. Schema equivalente della macchina trasformatore. Prova a vuoto ed in corto circuito

 

Il programma è da suddividere ed interpretare in tre parti.

Parte 1

ARGOMENTI

La prima parte del corso è dedicata ai richiami necessari per fronteggiare l’analisi dei circuiti in corrente continua. Sono presentati i principali elementi che caratterizzano i circuiti: tensione, corrente, potenza, bipoli, nodi e maglie, nonché le leggi ed i teoremi a supporto dell’analisi circuitale.

COMPETENZE ED ABILITÀ COMUNICATIVE

La prima parte del corso è indirizzata all’acquisizione di capacità di comprendere gli aspetti fondamentali dei circuiti elettrici e comunicare con buona proprietà di linguaggio le problematiche connesse

Parte 2

ARGOMENTI

La seconda parte del corso analizza il regime sinusoidale introducendo gli aspetti impiantistici relativi alla potenza attiva reattiva ed apparente. Sono trattati gli aspetti come il rifasamento e la valutazione della potenza apparente in una sezione dell’impianto.

COMPETENZE ED ABILITÀ COMUNICATIVE 

Nella seconda parte del corso l’attenzione si porta verso le richieste del carico in termini di potenza, le abilità comunicative si spostano dall’analisi di reti alle esigenze dei carichi: in fase o in ritardo rispetto al fasore di alimentazione, in base alla richiesta di energia ressistiva o di natura magnetica o capacitiva.

Parte 3

ARGOMENTI

La terza parte del corso analizza gli aspetti tipici dell’ingegneria elettrica: dalle macchine per la generazione di energia elettrica al dimensionamento dei sistemi elettrici al servizio dei più comuni utilizzatori

COMPETENZE ED ABILITÀ COMUNICATIVE 

Nella terza parte del corso l’attenzione si porta verso le problematiche industriali dell’energia elettrica: La scelta delle componenti che consentono il trasferimento efficace del vettore energia elettrica.