Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Impianti elettrici

01BGAMH

A.A. 2021/22

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/33 6 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
2020/21
L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze essenziali dell’elettrotecnica, i concetti di sicurezza elettrica e le nozioni di impiantistica elettrica negli edifici e nei cantieri. Dopo aver presentato i principali componenti, l'insegnamento presenterà i metodi di base per lo studio dei sistemi trifase in condizioni normali e di guasto e i metodi di protezione contro le sovracorrenti ed i contatti diretti ed indiretti. Verranno trattati vari aspetti concettuali e applicativi per il settore edile con riferimento alla legislazione, normativa, unificazione e certificazione vigenti.
The main objective of the course is to provide the students with the fundamental laws of electrotechnics, electrical safety, and power systems in buildings and in construction and demolition site installations. After considering the main components, the course will present the basic techniques for threephase systems, in normal state and after faults and the problems of protections against overcurrents and direct and indirect contacts. Part of the course is dedicated to the general safety concepts and their application to electrical plants, including the main references to the most significant legislation and standards for electrical safety and to the prevention techniques.
Capacità di risolvere circuiti elettrici governati dalle leggi di base dell’elettrotecnica. Conoscenza dei principi fondamentali della sicurezza elettrica. Capacità di schematizzare e risolvere circuiti elettrici riferiti allo studio di problematiche di sicurezza elettrica e alle applicazioni impiantistiche per il settore edile. Conoscenza della legislazione e normativa fondamentale riguardante le applicazioni elettriche per il settore edile. Conoscenza delle caratteristiche di funzionamento e delle taglie unificate dei componenti elettrici impiegati negli impianti edili. Capacità di interpretare schemi elettrici riferiti alla distribuzione di energia elettrica negli edifici.
Ability to solve electrical circuits governed by the basic laws of electrotechnics. Knowledge of the basic principles of electrical safety. Ability to schematize and solve electrical circuits related to the study of electrical safety issues and to electrical installations in buildings. Knowledge of laws and fundamental standards regarding electrical applications for the construction industry. Knowledge of the operating characteristics and unified sizes of the electrical components used in the electrical installations. Ability to interpret electrical schemes related to the distribution of electricity in buildings.
Conoscenza dei concetti di base di analisi matematica e geometria, studio di funzioni, calcolo di derivate e integrali, soluzione di equazioni differenziali. Capacità di eseguire calcoli con vettori e numeri complessi. Conoscenza dei principi fondamentali riguardanti il campo elettrico, il campo magnetico e l’elettromagnetismo.
The students are assumed to know the topics covered by the course of Mathematical Analysis I and Physics I, in particular the use of differential and integral calculus and the basic knowledge of electrical and magnetic fields. Further prerequisites are notions of complex numbers and a basic knowledge of vector calculus.
Definizioni e concetti di base: Componenti e loro terminali. Corrente e tensione elettrica. Convenzioni tensione-corrente: generatori e utilizzatori. Potenza ed energia. Legge di Kirchhoff delle correnti (sezione, nodo). Legge di Kirchhoff delle tensioni (linea chiusa, maglia). Bipoli e relazioni costitutive: Resistenza (conduttanza). Corto circuito e circuito aperto. Condensatore e induttore. Generatore di tensione e generatore di corrente. Soluzione dei circuiti: equazioni linearmente indipendenti (leggi di Kirchhoff, equazioni costitutive). Serie e parallelo di bipoli. Partitore di tensione e di corrente. Collegamenti a stella e triangolo. Principio di sovrapposizione degli effetti. Bipolo equivalente di Thevenin. Regime stazionario sinusoidale: Richiami di algebra dei numeri complessi. Forme d’onda sinusoidali. Fasore associato ad una sinusoide, proprietà dei fasori. Equazioni topologiche ed equazioni costitutive nel dominio dei fasori. Impedenza, ammettenza e legge di Ohm generalizzata. Estensione di principi e teoremi nel dominio dei fasori. Potenze in regime sinusoidale (attiva, reattiva, apparente e complessa). Teorema di Boucherot. Rifasamento di carichi induttivi monofase. Sistema trifase: Origine e definizioni (sistema simmetrico, sistema equilibrato, terne dirette, terne inverse, grandezze stellate, concatenate, di fase, di linea). Stelle e triangoli di impedenze. Carichi in serie e in parallelo. Circuito monofase equivalente. Ruolo del conduttore di neutro. Potenze. Rifasamento (condensatori a stella ed a triangolo). Trasformatore: Principio di funzionamento del trasformatore. Modello del trasformatore monofase. Modello del trasformatore trifase. Sistemi elettrici: Classificazione in base alla tensione nominale. Struttura del sistema di produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Distribuzione in Bassa Tensione e tipi di fornitura elettrica dall’ente distributore. Condutture elettriche, sovracorrenti e protezioni: Tipi di cavi elettrici. Condizioni di posa. Determinazione della portata. Definizioni di sovracorrente, sovraccarico, cortocircuito. Funzionamento dei dispositivi di protezione (interruttori, fusibili). Criteri di dimensionamento di un impianto elettrico. Caduta di tensione. Calcolo delle correnti di cortocircuito e scelta delle protezioni contro sovraccarichi e cortocircuiti. Pericolosità della corrente elettrica: Attività elettrica del corpo umano. Elettrocuzione, nozioni di primo soccorso. Curve di pericolosità delle correnti alternate, continue e impulsive. Resistenza elettrica del corpo umano. Ambienti ordinari e non ordinari. Tensioni pericolose. Impianti di terra: Dispersione di corrente elettrica nel terreno. Andamento del potenziale sulla superficie del terreno. Tensione di contatto e tensione di passo. Caratteristiche dei dispersori. Struttura di un impianto di terra. Connessioni equipotenziali. Protezione contro i contatti elettrici: Tipi di isolamento. Definizioni di massa, massa estranea, contatto diretto e contatto indiretto. Relè differenziali. Protezione contro i contatti diretti. Grado di protezione degli involucri (codice IP). Protezione contro i contatti indiretti. Determinazione delle curve di sicurezza tensione-tempo. Classificazione dei sistemi (TT, TN, IT) e metodi di protezione. Protezione contro i contatti indiretti senza interruzione del circuito (apparecchi di classe II, separazione elettrica). Sistemi a bassissima tensione (SELV, FELV, PELV). Regolamentazione del settore elettrico: Leggi e normative per l’impiantistica elettrica nel settore edile. Certificazioni. Dichiarazione di conformità. Verifiche sugli impianti.
Basic definitions: electrical components and terminals, two-terminal components; current and voltage; passive and active sign convention; electrical power and energy; Kirchhoff’s current and voltage law Two-terminal components and constitutive equations: constitutive equations of resistor, capacitor, inductor, voltage and current generator Solution of the fundamental problem of circuit theory: definition; linearly independent equations: KCL, KVL constitutive equations Special methods for the solution of electrical circuits: series and parallel connection of resistors and generators; current and voltage division; star and delta connection; superposition principle; Thevenin equivalent circuit. Sinusoidal steady state. (summary of complex number algebra); sinusoidal waveforms; phasor of a sinusoidal waveform; property of phasors; topological and constitutive equations in phasor domain; impedance, admittance and generalized Ohm’s law; generalization of principles and theorems in phasor domain; power in sinusoidale steady state; Boucherot’s law; power factor correction of inductive single-phase loads. Three-phase circuits: definition: balanced and unbalanced three phase circuits, line (line-to-line) phase (line-to-neutral) voltages; star and delta connected loads; series and parallel connection of loads; single phase equivalent circuit; power factor correction: star and delta connection of capacitors Trasformer: working principle; single phase transformer; three phase transformer. Power systems definitions: TN systems, TT systems, IT systems. Protection against overcurrent: Nature of protective devices; Protection against overload current; Protection against short-circuit current. Protection against direct contact: Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) Protection against indirect contact: Protective measure: automatic disconnection of supply; Functional extra-low voltage (FELV); Protective measure: double or reinforced insulation; Requirements for basic protection and fault protection; Protective measure: electrical separation; Protective measure: extra-low-voltage provided by SELV and PELV; Requirements for basic protection and fault protection; Sources for SELV and PELV; Requirements for SELV and PELV circuits. Additional protection: Residual current protective devices (RCDs); Additional protection: supplementary protective equipotential bonding.
L’insegnamento (6 cfu) è organizzato in 42 ore di lezione e 18 ore di esercitazione. Nel caso di svolgimento in presenza le lezioni vengono svolte in parte alla lavagna ed in parte con l’ausilio di slide, fotografie e filmati. Nel caso di svolgimento da remoto le parti svolte alla lavagna sono sostituite dalla scrittura su lavagna digitale e il materiale prodotto durante le lezioni viene fornito agli studenti. Nel caso di didattica in presenza le esercitazioni vengono presentate agli studenti, ai quali viene lasciato tempo per lo svolgimento, in piccoli gruppi; in questa fase il docente fornisce consulenza e suggerimenti per la soluzione. Successivamente l'esercitazione viene risolta alla lavagna. In caso di didattica online si riproduce una organizzazione simile, suddividendo gli studenti in gruppi all'interno di stanze virtuali.
The course (6 cfu) is structured in 42 hours of theory and 18 hours of practical work. In case the course will be delivered on site the lectures are provided using in part the blackboard and in part slides, pictures and videos. In case the course will be delivered online the blackboard part will be substituted by a digital whiteboard and the written material will be provided to the students. In case the course will be delivered on site the practical work is presented to the students, that will have time to solve the exercises in small groups; in this phase the teacher will provide guidance and suggestions for the solution. Then the exercises will be solved on the blackboard. In case the course will be delivered online, a similar organization for the practical work will be adopted, by dividing the students in small groups in different virtual classrooms.
Appunti dalle lezioni e materiale distribuito dal docente (disponibile sul portale della didattica). M. Repetto, Elettrotecnica, Politeko (disponibile sul Portale della Didattica) A. Canova, G. Gruosso, B. Vusini, Lezioni di Elettrotecnica, Progetto Leonardo R.C. Dorf, J.A. Svoboda, Circuiti Elettrici, Apogeo C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Circuiti elettrici, McGraw-Hill A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto, Elettrotecnica: Esempi ed Esercizi, Politeko Raccolta Temi d’Esame (disponibile sul Portale della Didattica) F. Piglione, G.Chicco, Sistemi elettrici industriali. Parte II: Macchine e impianti elettrici, Politeko, Torino, 2007. V. Carrescia, Fondamenti di sicurezza elettrica, edizioni TNE, Torino, 1997. D. Di Giovanni, La sicurezza degli impianti elettrici, edizioni CEI, Milano, 2006.
Notes from the lessons and material distributed by the teacher (available on the educational portal). M. Repetto, Elettrotecnica, Politeko (available on the educational portal) A. Canova, G. Gruosso, B. Vusini, Lezioni di Elettrotecnica, Progetto Leonardo R.C. Dorf, J.A. Svoboda, Circuiti Elettrici, Apogeo C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Circuiti elettrici, McGraw-Hill A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto, Elettrotecnica: Esempi ed Esercizi, Politeko Collection of exam examples (available on the educational portal) F. Piglione, G.Chicco, Sistemi elettrici industriali. Parte II: Macchine e impianti elettrici, Politeko, Torino, 2007. V. Carrescia, Fondamenti di sicurezza elettrica, edizioni TNE, Torino, 1997. D. Di Giovanni, La sicurezza degli impianti elettrici, edizioni CEI, Milano, 2006.
Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
La valutazione finale è effettuata mediante un quiz online, della durata di 60 minuti. Il quiz è costituito da due moduli. Un modulo di elettrotecnica ed un modulo di impianti elettrici, della durata di 30 minuti ciascuno. Le due parti hanno lo stesso peso nella valutazione finale. Modulo di elettrotecnica: Il modulo di elettrotecnica è costituito da domande a risposta multipla di teoria e domande a risposta multipla e domande a risposta numerica che prevedono lo svolgimento di un breve esercizio. Modulo di impianti: Il modulo di impianti è costituito da domande a risposta multipla di teoria, da domande a risposta multipla e domande a risposta numerica che prevedono lo svolgimento di un breve esercizio e da brevi domande di teoria e di calcolo aperte. Qualora la risposta alle domande aperte richieda una parte grafica, si suggerisce il disegno su carta ed il caricamento tramite webcam. I punteggi assegnati alle domande saranno diversi, in funzione del tipo di domanda, e saranno indicati nel testo. In caso di risposta sbagliata ad una domanda a risposta multipla, ci sarà una penalizzazione pari al 25% del punteggio assegnato alla domanda. Il voto complessivo della prova sarà la somma dei voti ottenuti nei due moduli (espressi in quindicesimi). Chi avrà ottenuto un punteggio complessivo superiore a 15/30 e un punteggio del singolo modulo non inferiore a 7/15, potra' richiedere una prova orale integrativa (facoltativa) che permette di modificare il voto di massimo +o- 3 punti. Per ottenere la lode è necessario sostenere l'orale integrativo. L'orale integrativo ha una durata di circa 15/20 minuti, verte sull'intero programma del corso e consiste in una domanda o breve esercizio di elettrotecnica ed una domanda o breve esercizio di impianti elettrici. Durante lo scritto è ammesso l’uso della calcolatrice e di fogli di brutta. Non è consentita la consultazione di materiale o appunti. E' disponibile sul portale della didattica una prova di esame di esempio.
Exam: Optional oral exam; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The final evaluation is carried out through an online quiz, lasting 60 minutes. The quiz consists of two parts: a part of electrotechnics and a part of power systems, lasting 30 minutes each. The two parts have the same weight in the final evaluation. Electrotechnical part: The electrotechnical part consists of theory multiple choice questions, and multiple choice and numerical answers that require the solution of a short exercise. Electrical installations part: The part of electrical installations consists of theory multiple choice questions, multiple choice and numerical answers that require the solution of a short exercise and short theory and exercise open questions. If open questions require a graphical answer, the students are invited to draw on paper and take a picture with the webcam. The scores are different, depending on the type of questions, and are indicated in the text. In case of wrong answer in a multiple choice question, a penalty of 25% is applied. During the written test, the use of the calculator is allowed. Using other material or notes is not allowed. The totla score is the sum of the scores obtained in the 2 parts. Students who have obtained a minimum score of 7/15 in each part and a total score of 15/30 or more in the written test can request an integrative oral exam which allows to modify the score of maximum + or - 3 points. To get the laude it is necessary to do the oral exam. The integrative oral exam, which lasts 15/20 minutes, covers the entire program of the course and consists in a theory question or short exercise for the electrotechnical part and a theory question or short exercise for the electrical installations part. On the course web portal, in the material page, some written test examples are available.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
La valutazione finale è effettuata mediante un quiz online o uno scritto in aula, della durata di 60 minuti. Il compito è costituito da due moduli. Un modulo di elettrotecnica ed un modulo di impianti elettrici, della durata di 30 minuti ciascuno. Le due parti hanno lo stesso peso nella valutazione finale. Modulo di elettrotecnica: Il modulo di elettrotecnica è costituito da domande a risposta multipla di teoria e domande a risposta multipla e domande a risposta numerica che prevedono lo svolgimento di un breve esercizio. Modulo di impianti: Il modulo di impianti è costituito da domande a risposta multipla di teoria, da domande a risposta multipla e domande a risposta numerica che prevedono lo svolgimento di un breve esercizio e da brevi domande di teoria e di calcolo aperte. Qualora la risposta alle domande aperte richieda una parte grafica, nel caso di quiz online, si suggerisce il disegno su carta ed il caricamento tramite webcam. I punteggi assegnati alle domande saranno diversi, in funzione del tipo di domanda, e saranno indicati nel testo. In caso di risposta sbagliata ad una domanda a risposta multipla, ci sarà una penalizzazione pari al 25% del punteggio assegnato alla domanda. Il voto complessivo della prova sarà la somma dei voti ottenuti nei due moduli (espressi in quindicesimi). Chi avrà ottenuto un punteggio complessivo superiore a 15/30 e un punteggio del singolo modulo non inferiore a 7/15, potra' richiedere una prova orale integrativa (facoltativa) che permette di modificare il voto di massimo +o- 3 punti. Per ottenere la lode è necessario sostenere l'orale integrativo. L'orale integrativo ha una durata di circa 15/20 minuti, verte sull'intero programma del corso e consiste in una domanda o breve esercizio di elettrotecnica ed una domanda o breve esercizio di impianti elettrici. Durante lo scritto è ammesso l’uso della calcolatrice e di fogli di brutta. Non è consentita la consultazione di materiale o appunti. E' disponibile sul portale della didattica una prova di esame di esempio.
Exam: Written test; Optional oral exam; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The final evaluation is carried out through an online quiz or through an onsite written test, lasting 60 minutes. The test consists of two parts: a part of electrotechnics and a part of power systems, lasting 30 minutes each. The two parts have the same weight in the final evaluation. Electrotechnical part: The electrotechnical part consists of theory multiple choice questions, and multiple choice and numerical answers that require the solution of a short exercise. Electrical installations part: The part of electrical installations consists of theory multiple choice questions, multiple choice and numerical answers that require the solution of a short exercise and short theory and exercise open questions. If open questions require a graphical answer, in case of online quiz, the students are invited to draw on paper and take a picture with the webcam. The scores are different, depending on the type of questions, and are indicated in the text. In case of wrong answer in a multiple choice question, a penalty of 25% is applied. During the written test, the use of the calculator is allowed. Using other material or notes is not allowed. The totla score is the sum of the scores obtained in the 2 parts. Students who have obtained a minimum score of 7/15 in each part and a total score of 15/30 or more in the written test can request an integrative oral exam which allows to modify the score of maximum + or - 3 points. To get the laude it is necessary to do the oral exam. The integrative oral exam, which lasts 15/20 minutes, covers the entire program of the course and consists in a theory question or short exercise for the electrotechnical part and a theory question or short exercise for the electrical installations part. On the course web portal, in the material page, some written test examples are available.


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