Catalogo dei Corsi di studio

Il corso illustra i metodi fondamentali per l’analisi di circuiti monofase e trifase, il principio di funzionamento e le caratteristiche di funzionamento delle principali macchine elettriche e i criteri ed i metodi di progetto delle linee per la trasmissione e la distribuzione dell’energia elettrica. Particolare risalto è dato agli aspetti applicativi e a quelli di intersezione con le normali attività di un ingegnere clinico.
Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso l’allievo sarà dotato di una preparazione di base che consentirà la comprensione dei fenomeni connessi alla produzione, trasmissione ed utilizzo dell’energia elettrica, e sarà in grado di valutare le prestazioni delle principali macchine elettriche, in relazione alle esigenze specifiche e conoscerà le principali problematiche connesse con il loro impiego.

Programma

Introduzione ai circuiti elettrici
Bipoli fondamentali. Convenzioni sui bipoli. Generatori ideali di tensione e corrente. Caratteristiche dei bipoli fondamentali. Resistenze in serie e parallelo. Trasformazioni stella-triangolo. Generatori reali. Trasformazione di generatori reali.

Circuiti in regime statico
Leggi di Kirchhoff. Resistenza equivalente. Principio di sovrapposizione degli effetti. Teoremi per l’analisi di circuiti (Thevenin, Massimo trasferimento di potenza, etc.). Metodi delle maglie. Metodo dei nodi.

Circuiti in regime periodico sinusoidale
Metodo dei fasori. Caratteristiche di bipoli in regime sinusoidale. Risonanza in serie e parallelo. Potenze in regime sinusoidale. Teoremi per l’analisi delle reti in regime sinusoidale. Metodo dei potenziali nodali. Caduta di tensione percentuale su impedenza di linea. Rifasamento.
Analisi di circuiti con lati mutuamente accoppiati.

Reti trifase
Sistemi trifasi simmetrici ed equilibrati. Circuito equivalente monofase. Sistemi trifasi simmetrici con carichi squilibrati. Potenze nei sistemi trifasi. Rifasamento dei carichi trifasi.

Trasformatori
Trasformatore ideale e circuito equivalente. Circuito equivalente del trasformatore reale. Cenni sul trasformatore trifase.

Il motore asincrono
Conversione elettromeccanica dell'energia. Il campo magnetico rotante. Il motore asincrono. Principio di funzionamento. Caratteristiche costruttive. Circuito equivalente monofase. Potenza e coppia. Caratteristica meccanica e coppia. Problematiche di avviamento.

Il generatore sincrono
Principio di funzionamento. Caratteristiche costruttive. Circuito equivalente monofase. Reazione d'indotto. Funzionamento a vuoto e sotto carico. Potenza e coppia. Impieghi.


Elementi di impianti elettrici
Considerazioni generali sulla produzione, il trasporto e la distribuzione dell'energia elettrica. Cadute di tensione. Sovratensioni e sovracorrenti. Apparecchi di manovra ed interruzione: relè, interruttori, contattori, sezionatori. Reti di distribuzione. Collegamenti a terra. Sistemi IT, TT, TN.

Elementi di sicurezza elettrica
Effetto della corrente elettrica sul corpo umano. Tipo di contatto e isolamenti. Protezioni contro il contatto indiretto. Impianti di terra. Protezioni contro il contatto diretto.

Testi adottati

-Elettrotecnica, volume II, Marcello D'Amore, Ed. Siderea;

Elettrotecnica, Vol I (Principi) e II (Applicazioni), G.Chitarin, F.Gnesotto, M.Guarnieri, A.Maschio, A.Stella. società editrice Esculapio

-Principi ed applicazioni di elettrotecnica, volume II, Guarnieri-Stella, Edizioni progetto Padova.

Prerequisiti

Numeri complessi: • Notazione in coordinate rettangolari o polari: parte reale, parte immaginaria, modulo e fase o argomento del numero complesso • le 4 operazioni: somma, differenza, moltiplicazione, divisione • l’unità immaginaria: proprietà • La formula di Eulero • Rappresentazione vettoriale di un numero complesso sul piano cartesiano Elettrostatica • Il campo elettrico • Il potenziale elettrico. La tensione elettrica. Relazione tra potenziale elettrico e campo elettrico • La carica elettrica • La capacità Campo di corrente • La densità di corrente • Legge di Ohm locale: relazione tra densità di corrente e campo elettrico in un mezzo conduttore • La resistenza elettrica • La potenza elettrica • La legge di continuità della corrente Magnetostatica: • Il campo magnetico • Il campo di induzione magnetica. • Il flusso di campo magnetico. • La legge di Ampère • La legge dell’induzione elettromagnetica: legge di Neumann-Faraday-Lenz • La riluttanza magnetica • L’induttanza Algebra lineare • Elementi di calcolo matriciale • Matrice inversa • Matrice dei complementi algebrici • Determinante di una matrice • Operazioni fondamentali

Modalità di svolgimento

Il corso prevede lezioni frontali in aula accompagnate da esercitazioni settimanali sui temi affrontati nella prima parte del corso (soluzione di reti in DC o AC, sia monofasi che trifasi)

Modalità di frequenza

Lezioni frontali non obbligatorie, ma fortemente consigliate

Modalità di valutazione

La valutazione consiste in una prova scritta, divisa in due parti: nella prima della durata di 90 minuti, sarà proposta la soluzione di un problema ingegneristico, costituito da una rete in regime periodico sinusoidale, atta a verificare la capacità dello studente di combinare i concetti teorici con un problema pratico classico delle reti elettriche in AC. La seconda prova, della durata di 60 minuti, è costituita da due domande di teoria sull'intero programma svolto. Il voto finale deriva dalla media dei voti ottenuti nelle due prove. La prova orale è facoltativa.

Data inizio prenotazione	Data fine prenotazione	Data appello
27/09/2022	04/01/2023	11/01/2023
27/09/2022	03/02/2023	10/02/2023
27/09/2022	07/03/2023	15/03/2023
27/09/2022	05/06/2023	14/06/2023
27/09/2022	03/07/2023	13/07/2023
27/09/2022	01/09/2023	08/09/2023
19/09/2023	11/10/2023	18/10/2023