L'insegnamento, suddiviso in due moduli ha lo scopo di fornire:
* i principali concetti dell'analisi circuitale dei fenomeni elettrici e magnetici con particolare attenzione agli aspetti della corrente continua e della corrente alternata a frequenza industriale;
* le basi metodologiche per analizzare il funzionamento ed i principali concetti operativi delle macchine elettriche e per un utilizzo razionale, corretto e sicuro delle apparecchiature elettriche;
* gli strumenti per valutare le prestazioni delle principali macchine elettriche, in vista della loro applicazione nei processi industriali.

* Conoscenza dei principi e teoremi necessari per effettuare analisi circuitali nel campo dell'elettrotecnica.
* Capacità di risolvere i problemi dei circuiti elettrici operanti in regime stazionario,
* Conoscenza dei criteri di utilizzo e dei campi di applicazione delle principali macchine elettriche.
* Conoscenza dei principi di funzionamento delle principali macchine elettriche utilizzate in campo industriale
* Capacità di analizzare e valutare le prestazioni delle macchine elettriche
* Capacità di effettuare la scelta delle opportune macchine elettriche da inserire in sistemi meccanici.

Conoscenza dell’algebra lineare, delle equazioni differenziali ordinarie, dei numeri complessi. Concetti di base di elettromagnetismo con particolare riferimento al campo elettrostatico, al campo di corrente, al campo magnetostatico ed ai campi lentamente variabili.

ELETTROTECNICA

* Circuiti in corrente continua
- Le grandezze elettriche fondamentali: tensione e corrente
- Leggi di Kirchhoff delle tensioni e delle correnti
- Convenzione dei generatori e degli utilizzatori e definizione di potenza
- Bipoli ideali adinamici: resistore, generatore ideale di tensione e di corrente
- Soluzione di circuiti adinamici (corrente continua) mediante la scrittura delle equazioni costitutive - e delle leggi di Kirchhoff
- Generatore reale (nella forma in tensione ed in corrente)
- Circuiti in regine adinamico ad un solo generatore
- Partitore di tensione e di corrente
- Bipoli in serie ed in parallelo
- Collegamento a stella ed a triangolo
- Teoremi per la soluzione dei circuiti: metodo della sovrapposizione degli effetti, teorema di Millman, teorema di Thevenin e di Norton

* Transitori
- Bipoli dinamici: condensatore ed induttore
- Carica e scarica di induttore e condensatore
- Soluzione di circuiti con bipoli dinamici: transitori del primo ordine

* Regime sinousidale
- La corrente alternata sinusoidale.
- Le grandezze caratteristiche di una sinusoide
- Il metodo fasoriale (ripasso sui numeri complessi)
- Diagramma fasoriale
- Equazione costitutiva dei bipoli dinamici ed adinamici in regime sinusoidale: concetto di impedenza
- Connessioni serie e parallelo di impedenze
- Teoremi di soluzione dei circuiti in regime sinusoidale
- La potenza in corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente
- Il teorema di Boucherot (metodo delle potenze)
- Soluzione di circuiti in corrente alternata e rifasamento

* Sistemi trifase
- 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
- Cenni di soluzione di sistemi dissimmetrici e squilibrati.

MACCHINE ELETTRICHE
- Introduzione alle macchine elettriche: principi delle conversioni elettromeccaniche dell’energia.
- Richiami di elettromagnetismo: legge di circuitazione, legge di Gauss, leggi di Lenz e di Faraday-Henry, leggi di Lorentz; proprietà magnetiche dei materiali; ferromagnetismo; isteresi magnetica; correnti parassite; energia associata ai campi magnetici; perdite di energia/potenza nei materiali ferromagnetici.
- Materiali per l’elettrotecnica: materiali conduttori e resistività dei materiali; materiali isolanti e rigidità dielettrica; effetto pelle; perdite di potenza per effetto Joule.
- Circuiti magnetici: legge di Hopkinson, riluttanza magnetica; circuito elettrico equivalente del circuito magnetico; circuiti magnetici con magneti permanenti; induzione elettromagnetica: autoinduttanza, mutua induttanza; energia nei circuiti magnetici.
- Modello termico delle macchine: equazione di trasmissione del calore; circuito elettrico equivalente del modello termico; definizioni dei tipi di servizio delle macchine elettriche.
- Macchina elettrica a corrente continua: cenni costruttivi, principio di funzionamento, collettore e spazzole, equazioni di macchina, eccitazione indipendente e serie, caratteristiche meccaniche, regolazione a flusso costante e a tensione costante.
- Trasformatore monofase: trasformatore ideale e circuito equivalente del trasformatore reale, targa dei trasformatori e prove di caratterizzazione, calcolo dei parametri del circuito equivalente, parallelo di trasformatori.
- Trasformatore trifase: circuito equivalente e prove di caratterizzazione, funzionamento in parallelo di trasformatori trifase, gruppo orario.
- Motore ad induzione: campo magnetico rotante, cenni costruttivi e principio di funzionamento, circuito elettrico equivalente, prove di caratterizzazione, caratteristica meccanica, regolazione di velocità e di coppia

* Sono previste lezioni ed esercitazioni in aula con esercizi e calcoli esemplificativi sugli argomenti trattati a lezione.
* Sono previste esercitazioni in laboratorio sia per elettrotecnica che per macchine elettriche. Il laboratorio sperimentale non è oggetto di valutazione e quindi non concorre al voto finale dell’esame.

Il materiale didattico di supporto varia a seconda del docente. Si faccia quindi riferimento al portale dell'insegnamento.
In linea generale, sono disponibili gli appunti del corso e le videolezioni registrate negli anni precedenti.

* L’esame prevede una prova scritta ed una orale. Entrambe obbligatorie.
SCRITTO:
* Lo scritto si compone di due esercizi di elettrotecnica e di due esercizi di macchine elettriche.
* La durata della prova scritta è di almeno 2 ore, qualche minuto in più a seconda della disponibilità dell’aula.
* E’ possibile utilizzare un formulario fornito dal docente durante lo svolgimento del corso tramite il portale della didattica. Sarà cura dello studente stamparlo e portarlo all’esame.
* E’ consentito l’utilizzo di una calcolatrice.
* Quanto non espressamente consentito è da considerarsi vietato.
* Il punteggio massimo della parte di elettrotecnica e di macchine elettriche è pari a 15 pt per ciascuna prova, per un totale di 30 pt.

ORALE:
* L’accesso alla prova orale è consentito a chi soddisfa entrambe le seguenti condizioni:
- punteggio complessivo (elettrotecnica + macchine elt) maggiore o uguale a 15 pt
- punteggio maggiore o uguale a 6 pt sia per la parte di elettrotecnica che di macchine elettriche
* All’orale il candidato viene valutato da un solo membro della commissione e la durata media dell’orale è di 15 min.
* Alla prova orale tutto il programma dell'insegnamento è oggetto di valutazione.
* L’orale viene valutato in trentesimi, e fa media con il voto dello scritto.