Ingegneria dell’Innovazione Tecnologica e Digitale per l’Ambiente Costruito (sede di Rieti)

ELETTROTECNICA Introduzione ai circuiti elettrici Bipoli fondamentali. Convenzioni sui bipoli. Generatori ideali di tensione e corrente. Caratteristiche dei bipoli fondamentali. 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. 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. MISURE ELETTRICHE Elementi di misura e incertezza Concetti fondamentali di metrologia, grandezze fisiche e loro misurazione Teoria errori e incertezza, propagazione degli errori Unità di misura e campioni, il Sistema Internazionale e unità di misura fondamentali Multimetro digitale voltmetro, amperometro e ohmmetro Generalità su principali strumenti di misure elettriche (oscilloscopi, analizzatori di spettro etc) Generalità sui sistemi automatici di misura SENSORI Definizioni e grandezze fondamentali (Sensibilità, risoluzione, selettività….) Terminologia e definizioni generali (sensori, segnali e sistemi, classificazioni); caratteristiche; principi fisici (piezoresistività, piezoelettricità…); sensori attivi e passivi. Componenti elettrici per sensori (Generatori di tensione e corrente, circuiti di condizionamento, ponti di resistenze) Generalità su Sensori di temperatura, di radiazione e meccanici Calibrazione di sensori

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 • La carica elettrica 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 Magnetostatica: • Il campo magnetico e di induzione magnetica. • Il flusso di campo magnetico. • L’induttanza Algebra lineare • Elementi di calcolo matriciale • Matrice inversa • Matrice dei complementi algebrici • Determinante di una matrice • Operazioni fondamentali

-Elettrotecnica, volume II, Marcello D'Amore, Ed. Siderea; -Elettrotecnica e applicazioni, Liguori Editore, Giulio Fabricatore, Liguori Editore; -Principi ed applicazioni di elettrotecnica, volume II, Guarnieri-Stella, Edizioni progetto Padova. - Elettrotecnica Vol I (Principi) e II (Applicazioni), G.Chitarin, F.Gnesotto, M.Guarnieri, A.Maschio, A.Stella. Società editrice Esculapio.

Lezioni frontali non obbligatorie, ma fortemente consigliate

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.