Offerta Didattica

 

INGEGNERIA INDUSTRIALE

ELETTROTECNICA E IMPIANTI ELETTRICI

Classe di corso: L-9 - Ingegneria industriale
AA: 2020/2021
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
ING-IND/31Affine/IntegrativaLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
96037236036
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

OF 1 (Conoscenza e comprensione): Far acquisire conoscenze sui principi teorici dei circuiti elettrici in corrente continua e alternata, sugli strumenti per l’analisi e la risoluzione degli stessi, e sui relativi aspetti energetici, al fine di far comprendere i fondamenti della distribuzione di energia elettrica. Fornire la conoscenza delle problematiche legate alla sicurezza elettrica e dei principali strumenti di protezione nella progettazione degli impianti elettrici. OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Far acquisire la capacità di descrivere qualitativamente e quantitativamente il funzionamento e gli aspetti energetici di circuiti semplici, in regime stazionario, in bassa e alta frequenza, alla risonanza, in transitorio, applicando i diversi strumenti forniti. Far acquisire la capacità di intuire le problematiche di sicurezza elettrica negli ambienti e applicare le soluzioni progettuali per quelle problematiche. OF 3 (Autonomia di giudizio): Far acquisire la capacità di individuare autonomamente gli strumenti necessari all'analisi, alla comprensione e alla risoluzione dei circuiti elettrici e dei problemi di sicurezza negli impianti elettrici, anche attraverso l'integrazione delle conoscenze acquisite con appropriate indagini bibliografiche tali da consentire un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili e l’elaborazione autonoma dei concetti. OF 4 (Abilità comunicative): Far acquisire la capacità di intendere ed utilizzare il linguaggio tecnico appropriato alla disciplina, comprendere e saper presentare in modo chiaro e organico gli elaborati di analisi e risoluzione delle problematiche elettriche. OF 5 (Capacità di apprendimento): Far acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.

Learning Goals


Metodi didattici

Il corso si svolge attraverso lezioni frontali ed esercitazioni numeriche e progettuali. Le diverse attività sono svolte in aula, anche con l’ausilio di strumenti multimediali e software tecnici. Le esercitazioni possono essere sia individuali sia in gruppo.

Teaching Methods


Prerequisiti

Conoscenza dei principi fondamentali di analisi matematica (risoluzione di sistemi di equazioni lineari e di semplici equazioni differenziali di primo e secondo ordine, numeri complessi), sia di fisica (elettromagnetismo di base). ​​​​​​​

Prerequisites


Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento è effettuata attraverso tre prove: 1) una prova scritta finalizzata ad accertare la capacità di applicare le conoscenze e gli strumenti acquisiti nella risoluzione dei circuiti elettrici, in continua e alternata, con un approccio metodologico adeguato; • la valutazione della prova scritta è effettuata in trentesimi; • lo studente supera la prova scritta se ottiene una valutazione maggiore o uguale a 18/30; • superata la prova scritta, lo studente è ammesso all’orale e può svolgerlo nell’appello dello scritto o in quello successivo; lo studente che non supera la prova scritta è sconsigliato dal presentarsi alla prova orale; 2) una prova orale sugli argomenti del programma per verificare la padronanza dei concetti teorici acquisiti durante il corso e la capacità di esporli in maniera critica adoperando un linguaggio tecnico adeguato; • la valutazione della prova orale è effettuata in trentesimi; • se lo studente non dimostra l’acquisizione degli obiettivi formativi specifici con una prova orale almeno sufficiente entro i limiti di validità dello scritto, deve rifare la prova scritta; 3) la presentazione e discussione di semplici documenti grafico-tecnici per un progetto di un impianto elettrico; • può avvenire contestualmente alla prova orale o successivamente, durante l’anno accademico in cui è stata superata la prova scritta; • a conclusione della presentazione degli elaborati, viene formulata la votazione finale a partire dalla media della prova scritta e della prova orale, e tenendo conto della presentazione degli elaborati progettuali. Durante il corso, inoltre, saranno effettuate due o tre verifiche intermedie in forma scritta, con valutazione in trentesimi, che prevedono la risoluzione di esercizi e quesiti teorici a risposta aperta e/o chiusa: • è esonerato dalle prove scritta e orale lo studente che ha ricevuto una valutazione media maggiore o uguale a 18/30 nelle verifiche in itinere, avendo però ottenuto in ognuna delle prove una valutazione superiore a 15/30. • nel caso di una prova in itinere nettamente insufficiente, o per migliorare l’esito di una delle prove, è prevista la possibilità di recuperare quegli argomenti durante gli appelli dell’anno accademico, tramite prove scritte e orali ad-hoc. la validità delle prove in itinere, per la presentazione finale degli elaborati progettuali, è di un anno accademico.

Assessment


Programma del Corso

CONCETTI E LEGGI FONDAMENTALI: Circuito elettrico. Generatori e utilizzatori. Carica e corrente, tensione, potenza, energia. Bipoli, attivi e passivi, lineari e non lineari, collegamento in serie e parallelo. Resistori, legge di Ohm, potenza dissipata. Generatori indipendenti di tensione e corrente, reali e ideali, forme d’onda (costante per DC, sinusoidale per AC). Convenzioni degli utilizzatori e dei generatori. Legge di Ohm generalizzata. Nodi, rami e maglie, leggi di Kirchhoff alle correnti (LKC) e alle tensioni (LKT), risoluzione dei circuiti tramite leggi di Kirchhoff. Resistori in serie e partitore di tensione, resistori in parallelo e partitore di corrente, calcolo della resistenza di una rete vista da due punti, trasformazioni stella-triangolo. Generatori controllati di corrente e di tensione come quadripoli, calcolo della resistenza equivalente in presenza di generatori controllati. Strumenti di misura e loro collegamento, voltmetro, amperometro, wattmetro. TEOREMI DELLE RETI: Linearità di una rete, principio di sovrapposizione degli effetti. Collegamento di generatori di tensione e corrente, generatori prevalenti. Teorema di Thevenin, teorema di Norton, trasformazione dei generatori reali. Teorema di Millman. Teorema del massimo trasferimento di potenza. CONDENSATORI E INDUTTORI: Principio fisico di funzionamento dei condensatori, capacità, legame tra tensione e corrente in un condensatore, condensatori in serie e in parallelo, energia immagazzinata nel condensatore, transitorio RC. Principio fisico di funzionamento degli induttori, legge di Opkinson, legge di Faraday-Neumann, induttanza, legame tra tensione e corrente in un induttore, induttori in serie e in parallelo, energia immagazzinata nell’induttore, transitorio RL. C ed L come bipoli inerziali. REGIME SINUSOIDALE E FASORI: Grandezze periodiche, alternate, sinusoidali, valore medio, valore efficace, operazioni tra sinusoidi. Definizione di vettore rotante e di fasore, operazioni sui fasori e loro proprietà. Risposta in regime sinusoidale, legge di Ohm in AC, definizione di impedenza, composizione di impedenze. Triangolo delle impedenze, triangolo delle tensioni. ANALISI IN REGIME SINUSOIDALE: Risoluzione dei circuiti in AC, principio di sovrapposizione, trasformazione dei generatori, circuiti equivalenti di Thevenin e Norton, circuiti risonanti, risposta in frequenza di un circuito RLC serie. POTENZA IN REGIME SINUSOIDALE E RIFASAMENTO: Potenza istantanea, fluttuante, attiva istantanea e reattiva istantanea, potenza attiva e reattiva, potenza apparente, potenza complessa, triangolo delle potenze, fattore di potenza. Teorema di Boucherot. Rifasamento totale e parziale. Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva. CIRCUITI CON ACCOPPIAMENTO MAGNETICO: Differenza tra auto e mutua induzione, coefficiente di mutua, convenzione dei puntini, teorema di reciprocità. Trasformatori, rapporto di trasformazione. SISTEMI TRIFASE: Introduzione, sistemi simmetrici di tensione e equilibrati di corrente. Collegamento a stella e a triangolo dei generatori e dei carichi. Grandezze di linea e di fase. Sistemi simmetrici ed equilibrati: risoluzione, potenza, misura della potenza. Sistemi dissimmetrici e squilibrati: risoluzione, potenza, teorema di Aron. Rifasamento trifase. Vantaggi del trifase. Campo magnetico rotante di Galileo Ferraris. SICUREZZA ELETTRICA: Principi di sicurezza. Definizione di rischio. Elettrofisiologia. Limiti di pericolosità di corrente e tensione. INTRODUZIONE AGLI IMPIANTI ELETTRICI: Direttive e norme di riferimento. Definizioni e classificazioni degli impianti elettrici. Livelli di progetto. Determinazione del carico convenzionale. Cavi elettrici. PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI e SOVRATENSIONI: Sovraccarico e cortocircuito, interruttore magnetotermico. Sovratensioni e scaricatore di sovratensione. PROTEZIONE DA CONTATTI DIRETTI E INDIRETTI: Definizioni. Impianto di terra. Interruttore differenziale. Selettività. ESEMPI DI PROGETTO.

Course Syllabus


Testi di riferimento: • Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, Circuiti elettrici, 5a edizione, McGraw-Hill Education • Giorgio Rizzoni, Elettrotecnica. Principi e applicazioni 3a edizione, McGraw-Hill Education • Gaetano Conte, Manuale di Impianti Elettrici, Hoepli • Dispense a cura del docente

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: VITO PULIAFITO

Orario di Ricevimento - VITO PULIAFITO

Dato non disponibile
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