Obiettivi Formativi

Il corso d Elettrotecnica fornisce gli elementi base per la analisi dei circuiti lineari necessari alla alimentazione ed al controllo di processi e prodotti industriali. Le principali conoscenze acquisite saranno: -avere compreso i fondamenti della teoria dei circuiti lineari e stazionari. -avere compreso le regole di base per lo studio di tali circuiti nel tempo e nel dominio della frequenza, e dei relativi aspetti energetici.

Learning Goals

The Electrotechnical course provides the basic elements for the analysis of the linear circuits necessary for the feeding and control of industrial processes and products. The main knowledge acquired will be: - have understood the fundamentals of the theory of linear and stationary circuits. - have understood the basic rules for the study of these circuits over time and in the frequency domain, and of the related energy aspects.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

Teaching Methods

Lectures and classroom exercises

Prerequisiti

È richiesta la conoscenza dei principi fondamentali di Analisi Matematica, Fisica, Geometria e Algebra lineare

Prerequisites

Knowledge of the fundamental principles of Mathematical Analysis, Physics, Geometry and Linear Algebra is required

Verifiche dell'apprendimento

La verifica degli obiettivi formativi dellinsegnamento (esame) prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste nello svolgimento di esercizi riguardanti le tematiche affrontate durante le lezioni frontali. La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 30 minuti riguardante le tematiche esposte durante le lezioni frontali. La prova orale è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nellesporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) lautonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre lapproccio più opportuno per argomentare quanto richiesto. La prova orale ha anche lobiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi tenendo conto della valutazione delle prove.

Assessment

The verification of the educational objectives of the teaching (exam) includes a written test and an oral test. The written test consists of carrying out exercises concerning the topics dealt with during the lectures. The oral test consists of a discussion lasting no more than about 30 minutes concerning the topics presented during the lectures. The oral exam is also aimed at ascertaining: (i) the level of knowledge of the theoretical contents of the course (Dublin descriptor n ° 1), (ii) the level of competence in explaining their technical argumentation skills (Dublin descriptor No. 2), (iii) the autonomy of judgment (Dublin descriptor n ° 3) in proposing the most appropriate approach to argue the request. The oral test also aims to verify the student's ability to express the answers to the questions proposed by the Commission with language properties, to support a dialectical relationship during discussion and to demonstrate logical-deductive and summary abilities in the exposition (Dublin descriptor n ° 4). The final evaluation will be carried out by the Commission out of thirty, taking into account the evaluation of the tests.

Programma del Corso

GENERALITÀ Circuiti elettrici, utilizzatori e generatori. Circuiti a parametri concentrati. Carica e corrente, tensione, potenza ed energia. Bipoli, lineari e non lineari, tempo varianti e tempo invarianti. Collegamento in serie e parallelo di bipoli. RESISTORI E GENERATORI Resistori lineari e non lineari, legge di Ohm, potenza elettrica dissipata in un resistore. Generatori indipendenti di tensione e corrente, reali e ideali, legge di Ohm generalizzata, forme donda (costante per regime continuo DC, sinusoidale per regime alternato AC). Nodi, rami e maglie di un circuito elettrico, leggi di Kirchhoff alle correnti e alle tensioni, risoluzione dei circuiti tramite le leggi di Kirchhoff, la regola del taglio. Resistori in serie e in parallelo, partitore di tensione e di corrente, trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella. TEOREMI DELLE RETI Linearità di un circuito elettrico. Principio di sovrapposizione degli effetti. Teorema di Thevenin, teorema di Norton, calcolo della resistenza di una rete vista da due punti, trasformazione dei generatori reali. Collegamento di generatori di tensione e corrente, generatori prevalenti, teorema di Millman per generatori reali di tensione in parallelo. CONDENSATORI E INDUTTORI Principio fisico di funzionamento dei condensatori, condensatori in serie e in parallelo, energia immagazzinata nel condensatore. Transitorio RC in regime continuo. Principio fisico di funzionamento degli induttori, induttori in serie e parallelo, legge di Biot-Savart, forza magneto-motrice, legge di Lenz, energia immagazzinata nellinduttore, condensatore e induttore bipoli inerziali. Transitorio RL in regime continuo. Mutua induzione, coefficiente di accoppiamento, ripartizione del flusso. Energia elettrica immagazzinata in induttori accoppiati. REGIME SINUSOIDALE E FASORI Grandezze periodiche, alternate, sinusoidali, valore medio, valore efficace, valore massimo, definizione di vettore rotante e di fasore, richiami sui numeri complessi, operazioni sui fasori e loro proprietà, risposta in regime sinusoidale, legge di Ohm in regime sinusoidale, definizione di impedenza, ammettenza, conduttanza e suscettanza, composizione di impedenze. ANALISI IN REGIME SINUSOIDALE Risoluzione dei circuiti in regime sinusoidali, principio di sovrapposizione, trasformazione dei generatori, circuiti equivalenti di Thevenin e Norton, circuiti risonanti serie e parallelo, risposta in frequenza di un circuito RLC serie. POTENZA IN REGIME SINUSOIDALE E RIFASAMENTO Potenza istantanea, potenza fluttuante, potenza attiva istantanea e reattiva istantanea, potenza attiva e reattiva, potenza apparente, potenza complessa, fattore di potenza, teorema sul massimo trasferimento di potenza attiva, teorema di Boucherot, rifasamento totale e rifasamento parziale. SISTEMI TRIFASE Generalità sui sistemi trifase, circuiti trifase simmetrici ed equilibrati, potenza nei circuiti trifase simmetrici ed equilibrati. Campo magnetico rotante di Galileo Ferraris.

Course Syllabus

Theory and elements of the nets The target is to study the elements of the nets, resistances, capacitors, inductors, transformers, to provide students with an overview of the theorem of the nets, Kirchhoff, Millman, Thevenin, Norton, principle of superposition of effects. Several examples are given and exercises are worked out, both in the DC and in the sinusoidal steady state. Complex Systems In this part of the course is developed the study of lines of transmission of the energy and three-phase systems.