Elettrotecnica (D

Premessa

Il corso ha la durata di un modulo (indicativamente 30÷35 ore di lezione + 20 ore di esercitazione).
Le propedeuticità sono costituite dai corsi di Matematica I e II, Fisica Generale I e II.
L’insegnamento trova il suo naturale prosieguo in quello di Applicazioni Industriali Elettriche. Tuttavia, a valle del corso di Elettrotecnica, si hanno diversi altri corsi che vi fanno riferimento, in modo diretto od indiretto. Tra questi si citano Sistemi energetici e Collaudo e Normativa delle Macchine e degli Impianti Motori.

Finalità del corso

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli elementi di base dell’elettrotecnica ed allo stesso tempo di illustrarne le principali applicazioni nel settore elettromeccanico, in ambito sia civile che industriale.

Frequenza e Studio

Il corso è tendenzialmente di tipo autoconsistente nel senso che le lezioni e le esercitazioni sono organizzate in modo tale che, se correttamente seguite, richiedono un minimo impegno al di fuori dell’orario accademico. Agli studenti viene comunque fornito o indicato il materiale didattico tale da consentire loro una preparazione adeguata anche se non direttamente assistita, pur restando valido il principio della centralità della frequenza delle lezioni in aula.

Il corso si articola in tre parti fondamentali, corrispondenti a tre compitini scritti in itinere:

Parte A: Cariche elettriche e campo elettrostatico, potenziale, tensione. Corrente elettrica e densità di corrente. Conduttori ed isolanti. Circuito elettrico. Analogia idraulica. Legge di Ohm. Campo magnetico, induzione magnetica, flusso. Materiali ferromagnetici. Caratteristiche B-H. Circuito magnetico. Legge di Hopkinson. Fenomeni e coefficienti di auto e mutua induzione. Definizione di bipolo. Potenza ed energia. Componenti elettrici ideali e reali. Principi di Kirchhoff: legge delle tensioni e legge delle correnti. Componenti equivalenti: collegamento serie/parallelo. Teorema di Thevenin. Elementi di teoria delle reti. Metodo di Millman. Sovrapposizione degli effetti. Legge dell’induzione elettromagnetica. Introduzione alle macchine in corrente continua.

Parte B: Reti elettriche in regime variabile. Circuiti RL, RC ed RLC. Transitori del I° e del II° ordine (cenni). Regime periodico, alternato, sinusoidale. Metodo simbolico. Richiami di algebra dei fasori. Legge di Ohm simbolica. Impedenze. Potenza attiva, reattiva ed apparente. Rifasamento. Diagrammi vettoriali.

Parte C: Sistemi trifase. Trasformazione Y/D. Potenze. Diagrammi vettoriali. Trasformatori monofase e trifase. Sistemi di distribuzione BT e stato del neutro. Impiantistica elettrica civile ed industriale. Campo rotante. Principio di funzionamento delle macchine sincrone e brushless. Macchine asincrone. Elementi di sicurezza elettrica.

Le prove di esame vertono esclusivamente sugli argomenti trattati nelle lezioni e nelle esercitazioni. L'esame si può sostenere secondo due modalità:
1) Tre prove scritte (A, B e C) nel corso dell'insegnamento + esame orale finale (facoltativo).
2) Esame scritto (A+B+C) + esame orale (facoltativo), al termine delle lezioni.

Dispense tratte dagli appunti delle lezioni. Libri di testo per consultazione:
1. Mario Pezzi: “Elettrotecnica Generale”, Ed. Zanichelli (Bologna)
2. Riccardo Miglio: “Quaderni di Elettrotecnica”, Ed. Progetto Leonardo (Bologna).