Ingegneria dell'Energia Elettrica - Electrical Engineering

I circuiti magnetici in mezzi lineari Grandezze fondamentali: flusso del vettore induzione magnetica, tensione magnetica, forza magnetomotrice, sorgenti di flusso, riluttanza, permeanza. Leggi fondamentali: legami topologici, legame costitutivo (legge di Hopkinson-Rowland). Analogie e differenze rispetto ai circuiti elettrici. Limiti del modello circuitale. Metodi di analisi in regime stazionario. Estensione al regime periodico sinusoidale. Cenni ai circuiti magnetici in mezzi non lineari. I circuiti elettrici a parametri concentrati in regime periodico sinusoidale Rappresentazioni delle reti a due porte passive lineari: matrice di trasmissione diretta e inversa, matrici delle ammettenze e delle impedenze, matrici con parametri ibridi, parametri di scattering. Rappresentazione di circuiti lineari ad n porte passivi o attivi. Metodi di analisi delle reti in presenza di generatori controllati, reti ad n porte lineari, induttori lineari mutuamente accoppiati e corto-circuiti: metodo degli anelli, delle maglie, dei potenziali nodali, del tableau. Modelli e metodi analisi di circuiti a parametri distribuiti Parametri per unità di lunghezza di linee: impedenza interna per l’effetto pelle nei conduttori cilindrici, induttanze parziali, apparenti, oblique e di servizio in linee polifase. Analisi di linee multiconduttore mediante l’analisi modale in regime periodico sinusoidale. Analisi nel dominio del tempo di circuiti a parametri distribuiti senza perdite mediante le onde viaggianti. Onde progressive e regressive: riflessioni e rifrazioni alle terminazioni di tipo resistivo, induttivo o capacitivo. Diagramma a traliccio. Comportamento in presenza di perdite di potenza di piccola entità. Metodo delle componenti simmetriche di Fortescue per i sistemi trifase Analisi dei circuiti a parametri concentrati in regime periodico Trasformata di Fourier: proprietà e teoremi. Trasformata discreta. Definizioni di potenze secondo la normativa internazionale. Comportamento non ideale dei componenti reali. Analisi di filtri R-L-C del secondo ordine: funzioni di trasferimento e diagramma di Bode di filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda, elimina-banda. Effetto del carico e della resistenza equivalente della sorgente sulle prestazioni del filtro. Cenni sui filtri di ordine superiore. Metodi di analisi delle reti lineari a costanti concentrate, nel dominio del tempo Trasformata di Laplace: proprietà e teoremi. Risposta con stato zero, evoluzione libera. Poli multipli, cancellazione polo-zero. Antitrasformazione di funzioni razionali fratte proprie e improprie. Cenni sui circuiti non lineari e metodi di analisi Metodo delle variabili di stato in reti non degeneri. Cenni sui materiali speciali Campo elettromagnetico in regime sinusoidale Correnti parassite in conduttori massicci di sezione circolare o rettangolare “sottile” investiti da induzione magnetica periodica in direzione normale alle sezioni. Distorsione della corrente in un reattore saturabile alimentato da tensione sinusoidale. Cenni sull’equazione delle onde elettromagnetiche e sulle onde piane.

E' necessaria la conoscenza dei metodi di analisi dei circuiti e dei campi elettrici e magnetici, acquisita in un corso universitario di base del settore Elettrotecnica.

S. Celozzi, G. Lovat Lezioni di Elettrotecnica II, ed. Esculapio, 2016 M. D’Amore Elettrotecnica, vol. II, ed. Siderea

La frequenza è fortemente raccomandata.

L'esame consta di una prova scritta e una prova orale: lo scritto richiede la soluzione numerica di 3 esercizi, l'orale prevede tre domande di teoria. Si è ammessi all'orale con votazione maggiore o eguale a 18. Allo scritto un esercizio è sui transitori, due esercizi vertono sui circuiti in regime periodico sinusoidale. Sia allo scritto che all'orale, il peso dei singoli esercizi o delle domande è lo stesso (10 punti ad esercizio o domanda).

Lezioni ed esercitazioni sono svolte in aula con modalità tradizionale, alla lavagna.