Applicazioni elettriche

Circuiti in Regime Continuo
Concetti di carica e corrente elettrica. Concetti di campo elettrico e tensione elettrica. Reti elettriche. Circuiti Resistivi: legge di Ohm generalizzata, I° e II° principio di Kirchhoff, collegamento in serie e in parallelo di resistenze, teorema di Millman, teorema di Thevenin, potenza e energia, legge di Joule, bilancio delle potenze. Cenni su fenomeni dielettrici e condensatore: capacità di un condensatore piano, transitori di carica e scarica di un condensatore, collegamento di condensatori in serie e parallelo, energia del campo elettrico. Cenni su fenomeni magnetici e induttori: flusso e induzione, induttanza, transitori di carica e scarica di un induttore, energia del campo magnetico, mutua induzione, forze elettromagnetiche, forze elettrodinamiche, curva di magnetizzazione, isteresi magnetica, correnti parassite, forza magneto-motrice, riluttanza. Circuiti magnetici.

Circuiti Monofase in Regime Sinusoidale
Generalità sulla corrente alternata e sua rappresentazione: relazione di fase, somma e differenza, valore efficace e valore medio, rappresentazione simbolica, circuiti R-L, circuiti R-C, collegamento di impedenze in serie e in parallelo, ammettenza, circuiti risonanti. Potenze: potenza istantanea e potenza attiva, potenza reattiva, potenza apparente, fattore di potenza, metodo delle potenze. Circuiti magnetici.

Circuiti Trifase in Regime Sinusoidale
Generalità sui sistemi trifase, collegamento a stella, collegamento a triangolo. Potenza elettrica, metodo delle potenze, misura della potenza elettrica.

Trasformatore
Circuiti mutuamente accoppiati, trasformatore ideale, trasformatore reale, circuito equivalente, trasformatore trifase, perdite e rendimento.

Conversione Statica
Conversione statica e dispositivi ideali a semiconduttore, configurazioni e principio di funzionamento per la conversione AC-DC, DC-DC, DC-AC. Modulazione a larghezza di impulsi (PWM).

Accumulo e generazione a bordo aeromobili e satelliti
Unità di accumulo, tecnologie e caratteristiche. Generatori a celle a combustibile (FC). Modelli a parametri concentrati accumulo-convertitore e FC-convertitore.

Campo Magnetico Rotante e Macchina a Induzione
Teoria del campo magnetico rotante. Macchina a induzione: principio di funzionamento e caratteristiche costruttive, circuito equivalente, perdite e rendimento, espressione della coppia e caratteristica meccanica. Modello abc convertitore-macchina ad anello aperto (solo modulazione).

Macchina Sincrona
Cenni su principio di funzionamento e reazione di indotto, circuito equivalente di Behn Eschemburg, espressione della coppia e caratteristica meccanica, cenni su perdite e rendimento. Macchina sincrona a magneti permanenti. Macchina sincrona a riluttanza. Modelli abc convertitore-macchina ad anello aperto (solo modulazione).

Impianti Elettrici
Protezione dalle sovratensioni e dalle sovracorrenti; impianti di rifasamento; dimensionamento di linee in b.t.; selettività e coordinamento dei dispositivi di protezione. Effetti della corrente elettrica sul corpo umano; impianti di messa a terra. Cenni su impianti fotovoltaici e ground power units (GPU).

Grandezze fisiche e unità di misura - Trigonometria - Numeri complessi e relative operazioni

- G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella - Elettrotecnica, 1 - Principi - Società Editrice Esculapio
- G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella - Elettrotecnica, 2 - Applicazioni - Società Editrice Esculapio
- Materiale di Integrazione, Esercitazioni ed Esercizi d’esame disponibili in piattaforma Moodle o Microsoft Teams

Giorgio Rizzoni – Elettrotecnica, Principi e applicazioni –Terza edizione, Mc Graw Hill
G. Conte, M. Erbogasto, E. Monastero, G. Ortolani, E. Venturi – Corso di Elettrotecnica, Elettronica e Applicazioni, vol. 1 –HOEPLI, 2004
P. Piccinini – Eserciziario di elettrotecnica e macchine elettriche –HOEPLI, 2007

Modalità di svolgimento tradizionale, in aula. Svolgimento di esercizi numerici e di semplici casi applicativi. Saranno recepite tutte le disposizioni di Ateneo che regolano le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti.

La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma comunque consigliata.

Prova scritta e prova orale. La prova scritta può essere sostenuta anche tramite prove in itinere. La prova scritta ha una durata di circa 2 ore ed è organizzata tramite lo svolgimento di esercizi analoghi a quelli presentati in aula e presenti sulla pagina moodle del corso; gli esercizi sono finalizzati a verificare il livello di comprensione effettiva dei concetti e la capacità degli studenti di applicarli in contesti reali. Il colloquio riguarda l'esposizione di due argomenti fra quelli presentati in aula durante il corso. La prova orale è determinante per l’attribuzione della valutazione finale.