PRESENTAZIONE

L'insegnamento presenta una trattazione di base dei circuiti elettrici in corrente continua ed in corrente alternata monofase e trifase. Vengono inoltre introdotte le macchine elettriche e gli azuonamenti.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Nella prima parte, l'insegnamento si propone di fornire le conoscenze e gli strumenti indispensabili per lo studio e l’analisi dei circuiti elettrici in corrente continua ed in corrente alternata monofase e trifase; la seconda parte ha l'obiettivo di fornire conoscenze di base riguardanti le macchine elettriche, i dispositivi elettronici di potenza, gli azionamenti elettrici ed i sistemi elettrici per l’energia.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Frequentando le lezioni e le esercitazioni dell’insegnamento di Elettrotecnica lo studente sarà in grado di:

• conoscere in maniera approfondita le basi teorico-applicative relative all’analisi dei circuiti elettrici in regime stazionario e in regime sinusoidale (monofase e trifase);
• conoscere in maniera superficiale gli strumenti matematici per l’analisi dei circuiti elettrici nel dominio tempo;
• conoscere i principali fenomeni fisici che sottendono al funzionamento delle macchine elettriche (trasformatori, macchine ad induzione, macchine sincrone);
• conoscere i principali aspetti applicativi relativi all’elettronica di potenza ed ai convertitori statici;

PREREQUISITI

Conoscenze di Analisi Matematica e Fisica fornite dai corsi di base.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento si sviluppa principalmente attraverso didattica frontale. Sono inoltre previste sessioni di esercizi svolti in aula. Gli studenti che frequentano le lezioni  devono registrarsi al sito di didattica on-line dell’Ateneo denominato AulaWeb, iscrivendosi all'insegnamento. In tal modo avranno accesso al materiale didattico, riceveranno via e-mail le comunicazioni del docente e avranno accesso ai risultati delle prove scritte.

Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME (federico.scarpa@unige.it) e al settore (inclusione.studenti@info.unige.it) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

PROGRAMMA/CONTENUTO

Prima parte

Circuiti

• Considerazioni introduttive: Introduzione - Trasmissione di potenza - Generatori, Utilizzatori, Linee. 
• Fenomeni elettromagnetici: Approccio generale alla soluzione dei problemi elettromagnetici - Carica elettrica - Corrente elettrica - Conduttori filamentari - Legge di continuità della corrente elettrica - Misura della corrente elettrica: amperometro - Campo elettrico - Tensione elettrica - Misura della tensione elettrica: voltmetro.
• Conduzione elettrica: Leggi di Ohm e Joule - Resistività e conducibilità - Conduttori di forma generica - Bipolo resistore - Caratterizzazione di un bipolo resistore.
• Generatori elettrici: Introduzione - Comportamento a vuoto dei generatori - Comportamento a carico dei generatori - Bilancio energetico dei generatori - Tipologie di generatori elettrici. 
• Bipoli e bilancio energetico: Introduzione - Caratteristica esterna di un bipolo - Bipoli particolari (corto circuito e circuito aperto) - Potenza elettrica - Misura della potenza elettrica: wattmetro. 
• Proprietà delle reti elettriche: Introduzione - Regime di funzionamento (stazionario, variabile, transitorio) - Analisi delle reti elettriche - Topologia delle reti elettriche - Leggi di Kirchhoff - Metodi di soluzione per le reti elettriche. 
• Reti in regime stazionario: Introduzione - Bipoli connessi in serie - Collegamento serie di un generatore ideale di tensione e di un resistore - Resistori in serie: resistenza equivalente - Bipoli connessi in parallelo - Collegamento parallelo di un generatore ideale di corrente e di un resistore - Resistori in parallelo: conduttanza equivalente - Reti di resistori: concetto di equivalenza - Trasformazione stella-triangolo - Metodi di analisi delle reti in regime stazionario - Metodo della sovrapposizione degli effetti - Metodo delle correnti di anello - Semplificazione della rete - Teorema di sostituzione - Circuito equivalente di Thevenin - Circuito equivalente di Norton - Formule di Millmann – Rendimento e massimo trasferimento di potenza (cenni).
• Fenomeni dielettrici – Condensatore: Introduzione - Legge di Gauss e fludsso dielettrico – Condensatore - Condensatore piano - Bipolo condensatore - Condensatore in regime stazionario - Condensatore in regime transitorio - Energia elettrostatica - Serie e parallelo di condensatori - Corrente di spostamento (cenni). 
• Fenomeni magnetici – Induttori: Introduzione - Materiali magnetici - Materiali ferromagnetici - Induzione magnetica - Legge di Faraday-Neumann – Induttori - Induttori solenoidali - Mutui induttori - Bipolo e doppio bipolo induttore - Induttori in regime stazionario - Induttori in regime transitorio - Energia magnetica - Serie e parallelo di induttori. 
• Reti in regime sinusoidale: Introduzione - Grandezze sinusoidali isofrequenziali: concetto di fasore - Rappresentazione grafica ed operazioni sui fasori - Legge di Ohm generalizzata – Impedenze - Analisi delle reti in regime sinusoidale - Circuiti equivalenti di Thevenin e Norton in regime simbolico - Potenza scambiata da un bipolo in regime sinusoidale (potenza attiva, reattiva, apparente) - Strumenti di misura in c.a. (cenni). 
• Reti trifase in regime sinusoidale: Introduzione - Terne simmetriche di f.e.m. - Tensioni di fase e tensioni concatenate - Carichi trifase - Terne di correnti di fase - Analisi delle reti trifase - Rete ridotta monofase - Potenze nei sistemi trifase. 
• Circuiti magnetici: Introduzione – Riluttanza - Circuiti magnetici nei nuclei ferromagnetici - Traferro - Leggi dei circuti magnetici - Tecniche di analisi dei circuiti magnetici (cenni).
• Macchine elettriche ed elettronica di potenza: cenni

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico fornito dal docente è contenuto nel sito di didattica on-line dell’Ateneo (AulaWeb). Dalla cartella “appunti del corso Elettrotecnica” sono scaricabili (in formato pdf) i files contenenti copia delle dispense utilizzate dal docente.

Inoltre è possibile consultare per approfondimenti i seguenti testi (tutti disponibili nel CSB di scuola):

M. Guarnieri, A. Stella: “Principi ed applicazioni di Elettrotecnica (volume primo)”, Edizioni Libreria Progetto, Padova.

C. K. Alexander, M.N.O. Sadiku: “Circuiti elettrici”, McGraw-Hill, ISBN 88 386 0853-9.

C. A. Desoer, S. Kuh: “Fondamenti di teoria dei circuiti”, Franco Angeli Editore, Collana di Ingegneria Elettrica.

M. Repetto, S. Leva: "Elettrotecnica - Elementi di teoria ed esercizi", CittàStudi Edizioni, Torino.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/11881/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La verifica finale si articola in una prova scritta obbligatoria e in una prova orale facoltativa, da sostenersi nella medesima sessione d’esame. Nel corso delle prove, gli studenti saranno chiamati a risolvere esercizi ed a rispondere a domande di carattere teorico.

La prova scritta, il cui superamento è condizione necessaria per l’accesso all’eventuale colloquio orale, attribuisce un punteggio massimo di 27 punti. Essa si considera superata con il conseguimento di una valutazione non inferiore a 18/30. La partecipazione alla prova è subordinata all’iscrizione preventiva, da effettuarsi almeno cinque giorni prima della data dell’esame attraverso il portale Servizi Online di Ateneo, nella sezione “Studenti – Prenotazione esami”.

L’accesso alla prova orale, di carattere facoltativo, è consentito esclusivamente agli studenti che abbiano superato la prova scritta. Il colloquio può determinare una variazione, in aumento o in diminuzione, del punteggio conseguito nella prova scritta, fino a un massimo di quattro punti. Qualora lo studente scelga di non sostenere la prova orale, a quest’ultima verrà attribuito un punteggio pari a zero e il voto finale coinciderà con quello ottenuto nella prova scritta.

La prova orale si svolgerà nell’ambito della medesima sessione d’esame della prova scritta, secondo il calendario pubblicato sul portale Servizi Online di Ateneo. Eventuali situazioni eccezionali che impediscano allo studente di sostenere il colloquio nella sessione prevista, purché adeguatamente motivate e documentate, saranno esaminate singolarmente dalla Commissione.

La valutazione finale è determinata dalla somma dei punteggi conseguiti nelle due prove. Qualora il punteggio attribuito alla prova orale risulti negativo oppure la valutazione complessiva finale sia inferiore a 18/30, l’esame sarà considerato non superato e l’intera procedura di valutazione verrà annullata; lo studente dovrà pertanto ripetere la prova scritta in una delle successive sessioni d’esame previste dal calendario accademico.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La valutazione dei risultati di apprendimento conseguiti dagli studenti si fonda sul monitoraggio continuo della partecipazione e dell’interazione durante le attività didattiche, sullo svolgimento delle esercitazioni pratiche dedicate alla risoluzione di semplici circuiti elettrici e sulla successiva verifica complessiva effettuata in sede d’esame orale.

Indicazioni dettagliate sulle modalità di preparazione dell’esame e sulla rilevanza dei singoli argomenti ai fini della valutazione saranno fornite nel corso delle lezioni teoriche e delle esercitazioni.

La prova scritta è finalizzata ad accertare il possesso delle conoscenze fondamentali, con particolare riferimento alle competenze operative necessarie per l’analisi e la risoluzione di circuiti elettrici. Lo studente dovrà essere in grado di rispondere in modo corretto e rigorosamente motivato ai quesiti proposti, presentando uno svolgimento chiaro, ordinato e coerente, nel quale tutte le grandezze impiegate siano opportunamente definite. Nella soluzione degli esercizi saranno oggetto di valutazione sia l’accuratezza del procedimento risolutivo adottato sia la correttezza dei risultati numerici ottenuti.

La prova orale (facoltativa) verterà principalmente sugli argomenti teorici e pratici trattati durante le lezioni frontali e sarà finalizzata a verificare non soltanto il livello di conoscenza acquisito, ma anche la capacità dello studente di analizzare criticamente e discutere con autonomia gli argomenti che verranno proposti nel corso del colloquio. Durante la parte orale potrà essere richiesto di enunciare, dimostrate e applicare i principali teoremi illustrati durante l’insegnamento.

Costituiranno inoltre elementi di valutazione la precisione espositiva, la chiarezza argomentativa, la capacità di rielaborazione personale dei contenuti, nonché l’impiego di una terminologia tecnica appropriata e rigorosa nella presentazione dei concetti richiesti.

ALTRE INFORMAZIONI

Contattare il docente per ogni altra informazione non inclusa nella scheda.