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Anno Accademico 2007/08
14AUOGQ
Elettrotecnica I
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Ragusa Carlo Stefano ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/31 0 0 0 32 10
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/31 7.5 C - Affini o integrative Discipline ingegneristiche
Obiettivi dell'insegnamento

Scopi



L'obiettivo del corso Ŕ di fornire al non specialista del settore una conoscenza dell'Elettrotecnica e delle sue fondamentali applicazioni,
con particolare riferimento alla gestione degli impianti elettrici a livello elementare. Il corso Ŕ strutturato in una parte introduttiva in cui si espongono
la teoria dei circuiti e le tecniche di analisi dei circuiti in regimi diversi: stazionario, sinusoidale permanente e cenni ai regimi transitori.
La seconda parte del corso comprende lo studio dei circuiti trifasi, dei trasformatori monofasi e trifasi, elementi sui motori elettrici, elementi di impianti elettrici
e di sicurezza elettrica.


Prerequisiti

Sono previste le seguenti precedenze di acquisto:



Programma


  • Lezione 1

    Introduzione ai circuiti elettrici: Circuiti elettrici a parametri concentrati. Grandezze elettriche. Voltmetri e amperometri.
    Convenzione dei generatori e degli utilizzatori - Leggi di Kirchhoff delle tensioni e delle correnti. Potenza elettrica. Misura della potenza.
    Wattmetri. Conservazione della potenza.

  • Lezione 2

    Elementi circuitali: Resistori lineari e non lineari - Generatori indipendenti - Generatori dipendenti - Trasformatore ideale -
    Induttori - Condensatori.

  • Lezione 3

    Circuiti semplici: Collegamento di generatori e/o resistori in serie e in parallelo. Collegamento in serie e in parallelo di
    condensatori e induttori. Tripoli. Connessioni a stella e a triangolo. Trasformazioni stella-triangolo e viceversa.

  • Lezione 4

    Analisi di circuiti in regime stazionario: Circuiti con un solo generatore - Metodo di sovrapposizione degli effetti -
    Analisi di circuiti con pi' generatori.

  • Lezione 5

    Teoremi delle reti: Teorema di sostituzione - Teorema di Thevenin - Teorema di Millmann - Esempi di analisi di circuiti
    in regime stazionario con l'ausilio dei Teoremi delle reti.

  • Lezione 6

    Dinamica dei circuiti: Circuiti del primo ordine. Richiami sulla integrazione delle equazioni differenziali del primo ordine -
    Risposta con ingresso zero - Risposta con stato zero - Risposta al gradino di circuiti RC ed RL. Esempi di analisi. Circuiti del secondo ordine.
    Risposta al gradino di circuiti RLC.

  • Lezione 7

    Introduzione all'analisi dei circuiti in regime sinusoidale (strumenti matematici): Forme d'onda periodiche: definizione
    e calcolo delle grandezze caratteristiche (valore efficace, valore medio) - Richiami sui numeri complessi - Rappresentazione delle grandezze
    sinusoidali con i numeri complessi. Fasori. Diagrammi dei fasori. Operazioni sulle grandezze sinusoidali con il metodo dei fasori: prodotto per una
    costante, somma, differenza, combinazione lineare, derivazione e integrazione.

  • Lezione 8

    Analisi di circuiti in regime sinusoidale: Leggi di Kirchhoff in termini dei fasori rappresentativi delle grandezze sinusoidali -
    Equazioni di lato - Impedenza.

  • Lezione 9

    Analisi dei circuiti in regime sinusoidale: Impedenze in serie e in parallelo - Teoremi delle Reti in regime sinusoidale -
    Analisi di circuiti con uno e pi¨ generatori. Risonanza serie e parallelo.

  • Lezione 10

    Potenza elettrica in regime sinusoidale: Potenza istantanea. Potenza attiva - Potenza reattiva - Potenza complessa. Potenza
    istantanea assorbita da un resistore lineare. Potenza istantanea assorbita da un induttore lineare. Potenza istantanea assorbita da un condensatore
    lineare. Potenza complessa. Rifasamento di un carico induttivo. Conservazione della Potenza complessa. Il teorema di Boucherot. Metodo delle potenze.

  • Lezione 11

    Sistemi trifasi: Terne simmetriche di grandezze sinusoidali. Il circuito elementare trifase simmetrico ed equilibrato. Collegamento
    a triangolo. Metodi per la risoluzione delle reti trifasi simmetriche ed equilibrate. Circuito monofase equivalente.

  • Lezione 12

    Sistemi trifasi: La potenza nei sistemi trifasi simmetrici ed equilibrati. Misura della potenza attiva e reattiva. Inserzione Aron.
    Calcolo della caduta di tensione nelle linee monofasi e trifasi. Confronto tra sistemi monofasi e trifasi per il trasporto dell'energia.
    Criteri di dimensionamento delle linee per il trasporto dell'energia elettrica. Rifasamento di carichi induttivi. Circuiti dissimmetrici.

  • Lezione 13

    Trasformatori: Trasformatore monofase e trifase: cenni costruttivi e circuito equivalente semplificato. Prova a vuoto e in corto circuito.
    Dati di targa. Variazione di tensione sotto carico. Parallelo di trasformatori. Cenni ai motori elettrici.

  • Lezione 14

    Impianti elettrici: Cenni alla produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Classi di tensione.
    Struttura delle reti di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Tipi di fornitura elettrica dall'ente distributore.
    Tipologia degli impianti elettrici. Ambienti ordinari e non ordinari (ospedali, cantieri, luoghi con pericolo di esplosione, etc.).
    Rischi elettrici e relative protezioni. Portata di un cavo. Sovracorrenti. Definizione di corto circuito e di sovraccarico. Tipologie ed esempi.
    Tipologie e descrizione del funzionamento dei dispositivi di protezione contro le sovracorrenti. Protezione contro il sovraccarico.
    Protezione contro il corto circuito.

  • Lezione 15

    Impianti elettrici: Impianti di terra. Valutazione della resistenza di terra di un dispersore emisferico. PericolositÓ
    della corrente elettrica. Curve di sicurezza I/t. Resistenza elettrica del corpo umano. Percorso della corrente nel corpo umano.
    Fattore di percorso. Contatti diretti e indiretti. Concetto di massa e di parte in contatto con una massa.

  • Lezione 16

    Impianti elettrici: Sistemi elettrici di distribuzione BT (TT, TN, IT). Metodi di protezione contro i contatti indiretti.
    Protezione contro i contatti indiretti mediante impiego di componenti di classe II. Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN.
    Separazione elettrica. Bassissima tensione (SELV, FELV, PELV). Masse estranee. Definizione, pericolositÓ, equipotenzializzazione. Protezione
    contro i fulmini.


Bibliografia

Testi consigliati dal docente responsabile del corso:



  • Giulio Fabricatore, Elettrotecnica e applicazioni, Liguori editore.

  • Esercizi svolti e dispense disponibili sul portale della didattica: http://didattica.polito.it/login


Consigli per lo studio


Capitoli e paragrafi dal FABRICATORE



  • PARTE PRIMA

    • Capitolo 1
      Paragrafi da 1 a 11, 12.2

    • Capitolo 2
      Paragrafi da 1 a 10, 12

    • Capitolo 3
      Paragrafi 1-4



  • PARTE SECONDA

    • Capitolo 1 (per quanto fa riferimento ai contenuti del corso)

    • Capitolo 2 (cenni al motore asincrono)



  • PARTE QUARTA

    • Capitolo 1 (per quanto fa riferimento ai contenuti del corso)

    • Capitolo 2 (per quanto fa riferimento ai contenuti del corso)






Esercizi svolti e dispense sono disponibili sul portale della didattica: http://didattica.polito.it/login


Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame

Gli esami consistono in una prova scritta della durata di circa due ore.
In caso di prova lievemente insufficiente il docente pu˛ proporre una prova orale integrativa.
Durante gli esami gli studenti non possono consultare libri e appunti.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami
MATERIALI PUBBLICI

Programma definitivo per l'A.A.2011/12
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