Elettrotecnica

Propedeuticità

Matematica

Obiettivi del corso

• Conoscenza e capacità di comprensione
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate 
• Autonomia di giudizio  
• Abilità comunicative  
• Capacità di apprendere

Programma

1) Fondamenti di Elettromagnetismo (1 CFU)

 Campi E/D

a) Campo elettrico statico E. Definizioni e proprietà. La capacità elettrica. Unità di misura

b) I materiali dielettrici. Rigidità dielettrica. Costante dielettrica. Vettore D. Proprietà.

c) Condensatore piano. Connessione in serie e parallelo. Condensatore sferico.

d) Energia nel campo elettrostatico

 Campi H/B

a) Campo magnetico H prodotto da correnti elettriche

b) Intensità del campo magnetico H. Teorema della circuitazione di Ampere

c) Flusso magnetico. Densità di flusso di induzione o vettore induzione magnetica B

d) Legge dell’induzione elettromagnetica. Legge di Lenz

e) Significato fisico della legge dell’induzione: legge del generatore e del motore elettrico

f) Energia e forze nel campo magnetico

g) Proprietà magnetiche della materia. Classificazione dei materiali magnetici

h) Circuiti magnetici e leggi dei circuiti magnetici: legge di Hopkinson

i) L’induttore. Coefficienti di auto e mutua induzione

l) Equazioni di Maxwell: significato fisico

2) Generalità sulle grandezze elettriche fondamentali (0.5 CFU)

a) Cariche elettriche e corrente elettrica. Unità di misura

b) Legge di Joule. Resistenza elettrica. Resistività elettrica. Unità di misura

c) Piano volt-amperometrico. Legge di Ohm. Composizione delle caratteristiche esterne.

3) Reti elettriche resistive lineari tempo-invarianti (2 CFU)

a) Componenti elettrici e rappresentazione a parametri concentrati.

b) Bipolo elettrico lineare attivo e passivo, bipolo tempoinvariante (LTI), lineare e non lineare. Rappresentazioni alla porta. I doppi bipoli. I multipoli (cenni).

c) Reti elettriche. Grafo di una rete. Principi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen.

d) Resistore. Connessione di resistori in serie, in parallelo, a stella e a triangolo

e) Generatori indipendenti di tensione e corrente. Connessione di generatori. Generatori pilotati (cenni). e) Analisi d semplici reti elettriche LTI alimentate generatori indipendenti.

f) Teoremi fondamentali per le reti LTI. Teorema di Millman, Teorema di Thevenin-Norton. Principio Sovrapposizione degli effetti.

g) Metodi delle correnti di anello e dei potenziali ai nodi. Metodi modificati (cenni).

h) Rendimento ed adattamento del carico.

4) Reti elettriche in regime periodico sinusoidale (3 CFU)

a) Parametri caratteristici di una forma d’onda periodica. Periodo e frequenza.

b) Fattore di forma.

c) Grandezze alternate. Grandezze sinusoidali.

d) Rappresentazione vettoriale. Rappresentazione simbolica.

e) Generazione di una f.e.m. sinusoidale.

f) Circuito puramente resistivo, induttivo, capacitivo.

g) Circuiti RLC serie e parallelo. La risonanza serie.

h) Potenza elettrica in corrente alternata. Il rifasamento.

i) Correnti indotte nei conduttori massicci.

l) Correnti periodiche non sinusoidali (cenni).

5) Reti elettriche in regime elettrico sinusoidale trifase (1 CFU)

a) Sistemi simmetrici e valore istantaneo delle tre f.e.m.

b) Rappresentazione a stella e a triangolo di generatori ed utilizzatori.

c) Sistemi simmetrici equilibrati e squilibrati 3F/3F+N.

d) Potenza elettrica nei sistemi trifase. Il rifasamento trifase.

6) Reti elettriche LTI in evoluzione variabile (1 CFU)

a) Origine dei transitori. Regime permanente e fenomeni transitori.

b) Evoluzione libera e forzata. Principio di decomposizione per reti LTI

c) Circuito RC in regime transitorio

d) Circuito RL in regime transitorio

e) Circuito RLC serie in regime transitorio (cenni)

7) Fondamenti delle Macchine elettriche (0,5 CFU)

a) Principi di Elettromeccanica.

b) Trasformatore ideale e reale: principio di funzionamento e caratteristiche costruttive

c) Il motore asincrono: principio di funzionamento e caratteristiche costruttive. d) Coppia e caratteristica meccanica dei motori elettrici asincroni.

8) Elementi di Distribuzione e di Sicurezza elettriche (1 CFU)

a) Principi generali di sicurezza elettrica. Rischio elettrico ed effetti sul corpo umano.

b) Classificazione dei sistemi elettrici rispetto alla tensione di alimentazione ed alla messa a terra. Sistemi TT, TN, IT.

c) Generalità sulla protezione contro i contatti diretti e indiretti. Apparecchiature di protezione e loro scelta.

d) Riferimenti normativi specifici.

Testi Consigliati

Giorgio Rizzoni. Elettrotecnica. Principi ed applicazioni, Mc Graw– Hill.
 Materiale didattico prodotto dal docente nel corso delle lezioni (file su LIM).
 Materiale didattico depositato nello spazio dedicato al  corso sulla piattaforma https://mariscuola-ta.elearningmarina.difesa.it/