L'elettrotecnica rappresenta la materia chiave nella cosidetta transizione elettrica che prevede l'utilizzo di energia elettrica in tutte le attività antropiche. I due principali aspetti riguardano la mobilità e la sostenibilità energetica mediante conversione dell'energia naturale in forma elettrica, abbandonando progressivamente l'uso di combustibili fossili. I contenuti del corso di elettrotecnica di base e di macchine elettriche forniti non sono in grado di sviluppare questi aspetti nel dettaglio ma si pongono come obiettivo quello di dare agli studenti le basi teoriche necessarie per comprendere il funzionamento dei componenti e delle reti elettriche che costituiscono gli elementi fondamentali alla transizione elettrica.
Electrical Circuit Theory is the key subject in the so-called electrical transition that involves the use of electricity in all human activities. The two main aspects concern mobility and energy sustainability through the conversion of natural energy into electricity, progressively abandoning the use of fossil fuels. The contents of the course provided, are not able to develop these aspects in detail but are aimed at giving students the theoretical basis necessary for understanding the behaviour of the components and electrical networks that make up the fundamental elements to the electrical transition.
* Apprendimento dei concetti di base di elettromagnetismo con particolare riferimento al campo elettrostatico, al campo di corrente, al campo magnetostatico ed ai campi lentamente variabili
* Conoscenza dei principi e teoremi necessari per effettuare analisi circuitali nel campo dell'elettrotecnica.
* Capacita di risolvere i problemi dei circuiti elettrici operanti in regime stazionario,
* Apprendimento dei concetti di base di elettromagnetismo con particolare riferimento al campo elettrostatico, al campo di corrente, al campo magnetostatico ed ai campi lentamente variabili
* Conoscenza dei principi e teoremi necessari per effettuare analisi circuitali nel campo dell'elettrotecnica.
* Capacita di risolvere i problemi dei circuiti elettrici operanti in regime stazionario,
Conoscenza dell'algebra lineare, delle equazioni differenziali ordinarie, dei numeri complessi.
Conoscenza dell'algebra lineare, delle equazioni differenziali ordinarie, dei numeri complessi.
Campi
Elettrostatica
• Cariche elettriche
• Legge di Coulomb e campo elettrostatico
• Lavoro della forza elettrica, tensione e potenziale
• Teorema di Stokes
• Legge di Gauss
• Equazioni di Maxwell per l’elettrostatica
Conduttori e isolanti
• Conduttori in equilibrio
• Capacità di un conduttore isolato
• Sistemi di conduttori, condensatori
• Polarizzazione dei dielettrici
• Campo di induzione dielettrica
Correnti elettriche
• Conduzione elettrica, densità di corrente
• Legge di conservazione della carica
• Legge di Ohm e resistori
Campo magnetico
• Fenomenologia del magnetismo, forza magnetica, campo di induzione magnetica
• Principio di equivalenza di Ampere
• Forze su conduttori e momenti su circuiti, flusso magnetico
• Magnetizzazione
• Campo magnetico
• Equazioni della magnetostatica
Induzione elettromagnetica
• Legge di Faraday
• Auto e mutua induzione
• Cenni su onde elettromagnetiche
Circuiti in corrente continua e transitori
• Le grandezze elettriche fondamentali: tensione e corrente
• Le leggi di Kirchhoff di tensioni e correnti
• Convenzione dei generatori e degli utilizzatori e definizione di potenza
• I bipoli ideali: definizione di alcuni bipoli (resistenza, generatore di tensione e di corrente)
• Partitore di tensione e di corrente
• Resistenze in serie ed in parallelo
• Collegamento a stella ed a triangolo
• Circuiti in corrente continua ad un solo generatore
• Teoremi per la soluzione dei circuiti: metodo della sovrapposizione degli effetti, teorema di Kirchhoff, teorema di Millman, teorema di Thevenin
• L’induttanza e la capacità: equazioni costitutive
• Transitori di carica e scarica di induttori e condensatori
Circuiti in corrente alternata monofase
• La corrente alternata sinusoidale.
• Le grandezze caratteristiche di una sinusoide
• Il metodo simbolico (ripasso sui numeri complessi)
• L’impedenza: serie e parallelo di impedenze
• Rappresentazioni vettoriali elementari
• La potenza in corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente
• Il teorema di Boucherot (metodo delle potenze)
• Soluzione di circuiti in corrente alternata
I sistemi trifase
• Definizioni generali: generatori e carichi trifase
• Grandezze di linea e di fase
• Sistema simmetrico ed equilibrato
• Sistemi con e senza filo di neutro
• Potenze nei sistemi trifase: inserzione Aron
• Soluzione di reti trifase simmetriche ed equilibrate: Monofase equivalente
• Metodo delle potenze
• Rifasamento
Campi applicativi
• La conversione elettromeccanica e cenni di funzionamento delle macchine elettriche
• Cenni di impiantistica elettrica
Campi
Elettrostatica
• Cariche elettriche
• Legge di Coulomb e campo elettrostatico
• Lavoro della forza elettrica, tensione e potenziale
• Teorema di Stokes
• Legge di Gauss
• Equazioni di Maxwell per l’elettrostatica
Conduttori e isolanti
• Conduttori in equilibrio
• Capacità di un conduttore isolato
• Sistemi di conduttori, condensatori
• Polarizzazione dei dielettrici
• Campo di induzione dielettrica
Correnti elettriche
• Conduzione elettrica, densità di corrente
• Legge di conservazione della carica
• Legge di Ohm e resistori
Campo magnetico
• Fenomenologia del magnetismo, forza magnetica, campo di induzione magnetica
• Principio di equivalenza di Ampere
• Forze su conduttori e momenti su circuiti, flusso magnetico
• Magnetizzazione
• Campo magnetico
• Equazioni della magnetostatica
Induzione elettromagnetica
• Legge di Faraday
• Auto e mutua induzione
• Cenni su onde elettromagnetiche
Circuiti in corrente continua e transitori
• Le grandezze elettriche fondamentali: tensione e corrente
• Le leggi di Kirchhoff di tensioni e correnti
• Convenzione dei generatori e degli utilizzatori e definizione di potenza
• I bipoli ideali: definizione di alcuni bipoli (resistenza, generatore di tensione e di corrente)
• Partitore di tensione e di corrente
• Resistenze in serie ed in parallelo
• Collegamento a stella ed a triangolo
• Circuiti in corrente continua ad un solo generatore
• Teoremi per la soluzione dei circuiti: metodo della sovrapposizione degli effetti, teorema di Kirchhoff, teorema di Millman, teorema di Thevenin
• L’induttanza e la capacità: equazioni costitutive
• Transitori di carica e scarica di induttori e condensatori
Circuiti in corrente alternata monofase
• La corrente alternata sinusoidale.
• Le grandezze caratteristiche di una sinusoide
• Il metodo simbolico (ripasso sui numeri complessi)
• L’impedenza: serie e parallelo di impedenze
• Rappresentazioni vettoriali elementari
• La potenza in corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente
• Il teorema di Boucherot (metodo delle potenze)
• Soluzione di circuiti in corrente alternata
I sistemi trifase
• Definizioni generali: generatori e carichi trifase
• Grandezze di linea e di fase
• Sistema simmetrico ed equilibrato
• Sistemi con e senza filo di neutro
• Potenze nei sistemi trifase: inserzione Aron
• Soluzione di reti trifase simmetriche ed equilibrate: Monofase equivalente
• Metodo delle potenze
• Rifasamento
Campi applicativi
• La conversione elettromeccanica e cenni di funzionamento delle macchine elettriche
• Cenni di impiantistica elettrica
Sono previste lezioni ed esercitazioni in aula con esercizi e calcoli esemplificativi sugli argomenti trattati a lezione.
Sono previste lezioni ed esercitazioni in aula con esercizi e calcoli esemplificativi sugli argomenti trattati a lezione.
Si faccia quindi riferimento al portale dell'insegnamento ed in linea generale, saranni disponibili gli appunti del corso e le videolezioni.
Si faccia quindi riferimento al portale dell'insegnamento ed in linea generale, saranni disponibili gli appunti del corso e le videolezioni.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
...
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Optional oral exam;
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.
Exam: Optional oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.
Exam: Written test; Optional oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
OBIETTIVI DELL'ESAME:
* l'esame (scritto + orale) è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti con riferimento alle nozioni elencate nella sezione "risultati di apprendimento attesi".
MODALITA'
L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale.
La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 27 pt .
La prova scritta è composte da:
* 4 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 1 punto, -0.5 punti per risposta errata
* 4 quiz a risposta numerica che richiede brevi calcoli. Per ogni domanda: 2 punti,
tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda.
* Redazione scritta della soluzione di due esercizi articolati in più domande: 15 punti totali.
Durata esame
La durata dello scritto è di 90 minuti.
Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti.
Materiale ammesso
Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale:
* calcolatrice scientifica
* fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti (non sono da allegare)
* fogli bianchi su cui svolgere l’esercizio
* matita e penna
* quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato.
Criteri di superamento della prova scritta
La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt.
Prova Orale
Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà' nei giorni e orari previsti dal calendario esami.
La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione.
L'orale si terrà nei seguenti casi:
* obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17)
* a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta.
* a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto
La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà' verbalizzato il voto della prova scritta.