Obiettivi formativi
I concetti di base della tecnica elettrica con l’intento consentono agli allievi di affrontare le principali problematiche riguardanti l’utilizzo dell’energia elettrica. Allo scopo vengono ricavati i modelli dei componenti fondamentali delle macchine e dei sistemi elettrici di potenza in modo tale da permettere una schematizzazione tramite circuiti elettrici. Le conoscenze di base relative agli impianti elettrici civili e industriali, con riferimento anche alla normativa e alla sicurezza, consentono all’allievo di interpretare e comprendere disegni e progetti di impianti elettrici. La conoscenza delle norme sulla sicurezza consente di interagire coi progettisti degli impianti e verificare le misure di portezione.
Lo studente applica i metodi di calcolo attraverso lo svolgimento di esercitazioni numeriche in aula dedicate a problematiche ingegneristiche.
Le modalità di esame richiedono agli allievi di possedere una adeguata padronanza del bagaglio tecnico e di capacità di esposizione sia scritta sia orale.
Prerequisiti
Sono indispensabili per la comprensione del corso concetti di analisi matematica e di Fisica Generale (Elettricità e Magnetismo)
Contenuti dell'insegnamento
Richiami di concetti e leggi fondamentali dell’elettromagnetismo.
- Definizione dei vettori del campo elettromagnetico, leggi generali dell’elettromagnetismo, equazioni di Maxwell, energia del campo elettromagnetico.
- Circuiti elettrici in regime stazionario. Correnti in regime stazionario. Definizione di bipoli elettrici attivi e passivi. Lineari e non lineari. Schematizzazione dei bipoli attivi in generatori di tensione e di corrente ideali e reali. Legge di Ohm, principio della conservazione della carica elettrica. Richiami sulla topologia delle reti elettriche: leggi di Kirchhoff, metodi delle maglie, e dei nodi, matrice delle conduttanze di nodo e resistenze di maglia. Trasformazioni stella-triangolo. Campo di corrente nei conduttori non filiformi. Resistenze longitudinali e trasversali nei cavi.
- Resistenze delle prese di terra. Generalità sugli strumenti di misura metodo voltamperometrico, misure di potenza in corrente continua,
- Campo magnetico stazionario. Calcolo dei campi magnetici. Circuiti magnetici con magneti permanenti. - Coefficiente di auto e mutua induzione: linee bifilari e circuiti concatenati con circuiti magnetici.
- Campo elettrostatico. Coefficiente di capacità. Capacità di condensatori piani, di linee bifilari e di cavi coassiali. Collegamenti fra condensatori. Rigidità dielettrica. Dimensionamento dell’isolamento.
Programma esteso
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Bibliografia
V. Cataliotti - A. Cataliotti: Impianti elettrici in grandi edifici e buiding automation: progetto, direzione dei lavori, collaudo. Flaccovio Editore.Palermo. 2005. - Disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura.
Cataliotti-Morara: Impanti elettrici di illuminazione. Flaccovio Editore. Palermo 2010.
Cataliotti-Capoccia: Impianti di terra.TNE Torino 2003.
Daniele-Gilli. Reti elettriche nel dominio delle frequenze. CLUT. Torino 2007.
De Magistris-Miano: Circuiti. Springer-Verlag. Milano 2009.
Benato-Fellin: Impianti Elettrici. UTET, Milano 2011
Guarnieri-Stella: Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica. Edizioni progetto Padova, 2001 - Disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura.
Vezzani: Elementi di progettazione elettrica. TNE. Torino 2001 - Disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura.
Vengono fornite da parte del docente note riassuntive delle lezioni
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni numeriche in aula
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento può essere effettuata in due modi, a scelta dell’allievo. Attraverso prove scritte in itinere su argomenti progettuali riguardanti il dimensionamento dell’impianto elettrico e di illuminazione di un edificio, con prova orale facoltativa per chi desidera migliorare il voto dello scritto (innalzamento massimo di 6 punti). In alternativa negli appelli d’esame si effettua una prova scritta ed una prova orale.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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