 |
Antonio MASSARINI
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
|
Insegnamento: Elettrotecnica e Laboratorio
Ingegneria elettronica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Saper analizzare le reti elettriche. Saper applicare i metodi di analisi per le reti lineari resistive. Saper applicare i metodi d'analisi per le reti dinamiche del primo e secondo ordine. Saper applicare i metodi d'analisi per le reti a regime sinusoidale. Saper analizzare i sistemi trifase. Saper calcolare le potenze in regime sinusoidale e il rifasamento. Saper analizzare le reti magnetiche. Saper calcolare le perdite nei materiali magnetici. Saper analizzare le macchine elettriche. Saper analizzare e calcolare i parametri del trasformatore.
Prerequisiti
Analisi matematica elementare con particolare riferimento ai numeri complessi, concetti fondamentali dell'elettromagnetismo.
Programma del corso
1. Circuiti elettrici lineari in corrente continua
Bipolo passivo resistivo - Bipoli attivi - Potenza - Principi di Kirchhoff - Teoremi di Thèvenin, Norton e Millman - Doppi bipoli.
2. Metodi di soluzione delle reti elettriche
Analisi agli anelli e ai potenziali di nodo.
3. Dinamica dei circuiti elettrici
Bipoli passivi con memoria - Analisi nel dominio del tempo - Risposta transitoria e risposta di regime - Stabilità.
4. Circuiti elettrici in regime sinusoidale
Metodo simbolico - Risonanza serie e parallelo - Potenze nel regime sinusoidale monofase.
5. Analisi nel dominio della frequenza
Calcolo della risposta con la Trasformata di Laplace - Risposta nello stato zero e con ingresso nullo - Risposta al gradino e all'impulso - Funzione di trasferimento - Passaggio dal dominio della trasformata al dominio del tempo.
6. Sistemi trifase
Sistemi trifase a tre fili e con neutro - Potenze nei sistemi trifase.
7. Reti a due porte
Rappresentazione delle reti a due porte con le matrici di impedenza, conduttanza, ibride e di trasmissione - Condizioni di reciprocità e simmetria.
8. Reti magnetiche
Materiali magnetici e loro proprietà - Definizione delle reti magnetiche e loro metodo d'analisi - Calcolo di coefficienti di auto e mutua induzione - Regime sinusoidale e meccanismi di perdita dei circuiti magnetici.
9. Macchine elettriche
Caratteristiche fondamentali delle macchine elettriche - Trasformatore e suoi circuiti equivalenti.
Metodi didattici
L'attività didattica si svolge in aula con la spiegazione dei concetti teorici corredati da esempi della loro applicazione. Durante l'intero svolgimento del corso vengono proposte esercitazioni numeriche, il più possibile complete, sull'analisi delle reti elettriche.
Testi di riferimento
Antonio Massarini, "Elettrotecnica appunti dalle lezioni parte I", Pitagora Editrice Bologna, 2007.
Appunti messi a disposizione dal docente.
Verifica dell'apprendimento
La valutazione è il risultato di una media tra la soluzione di semplici reti elettriche e le risposte fornite sulla base di un questionario a risposte chiuse. Lo studente può richiedere in certi casi un'interrogazione orale.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Tramite lezioni in aula, esercitazioni e discussioni collegiali lo studente apprende i metodi principali della modellistica circuitale e acquisisce la capacità di comprendere la letteratura specifica relativa alla modellistica di circuiti e macchine elettriche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Tramite le esercitazioni pratiche personali o di gruppo, lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite per l'analisi di circuiti e reti elettriche.
Autonomia di giudizio:
Tramite le relazioni scritte lo studente è in grado di comprendere, discutere criticamente ed esporre i risultati ottenuti e le approssimazioni fatte.
Abilità comunicative:
Le relazioni scritte permettono di sviluppare la capacità a presentare i dati ottenuti in modo efficace e conciso; di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato e di sostenere una discussione in merito agli argomenti trattati.
Capacità di apprendimento:
Le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e per potere provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.