Docente

prof. aggr. Ruben SPECOGNA

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Per Elettrotecnica:Il corso fornisce fondamentali competenze sulla teoria delle reti elettriche e sui campi elettrici e magnetici.Per Elettrotecnica e impianti elettrici civili:Il corso fornisce una conoscenza preliminare dell'ingegneria elettrica ed è rivolto allo specialista in settori non elettrici dell'ingegneria, trasmettendogli le indispensabili conoscenze di base della teoria dei campi e dei circuiti, con applicazione agli impianti e cenni alle macchine elettriche.

Competenze acquisite

- Capacità d'analizzare semplici configurazioni di campo elettromagnetico quasi stazionario
- Capacità d'analizzare semplici semplici reti elettriche a parametri concentrati in regime DC, AC
- Capacità di valutare semplici configurazioni di campo magnetico
- Capacità di iniziare lo studio delle macchine elettriche rotanti
- Capacità di individuare gli aspetti piu` importanti relativi alla sicurezza dei sistemi elettrici
- Capacità d'analizzare semplici circuiti elettrici in regime stazionario, periodico e variabile
- Capacità di ricavare i parametri globali equivalenti di di reti a parametri concentrati
- Capacità di formulare modelli campistici dei fenomeni elettrici e magnetici (equazioni di Maxwell) sia di tipo integrale che differenziale
- Acquisisce competenze di teoria dei circuiti e dei campi elettrici e magnetici.

Programma

Cariche, corrente e forze elettriche: Carica, densità di carica. Densità ed intensità di corrente, equazione di continuità della carica. Forze elettriche specifiche, campo elettrico. Lavoro elettrico, tensione. Forze conservative e non conservative. Potenziale scalare. (6 ore)
Effetti dissipativi: Leggi di Ohm e di Joule. Resistenza elettrica. Leggi costitutive. Tipi di resistori. (4 ore)
Generatori elettrici: Lavoro elettrico del campo coulombiano. Comportamento a vuoto ed a carico, forze elettromotrici. Misure di tensione nei generatori. Bilanci di potenza. Tipi di generatori. (4 ore)
Circuiti elettrici in regime stazionario: Definizione di rete elettrica e regime di funzionamento. Potenza e lavoro elettrico. Topologia delle reti di bipoli, leggi di Kirchhoff, teorema di Tellegen. Metodi di soluzione e teoremi delle reti di bipoli affini. (12 ore)
Fenomeni dielettrici: Vettore spostamento elettrico, teorema di Gauss. Corpi conduttori immersi in un campo elettrostatico. Equazioni costitutive per i materiali dielettrici. Condensatore, capacità. Energia elettrostatica. Bipolo condensatore. Carica e scarica del condensatore. (6 ore)
Fenomeni magnetici: Leggi di Faraday-Neumann e di Lenz, forze elettromotrici indotte e mozionali. Vettori induzione magnetica, potenziale vettore magnetico. Legge di Ampere, vettore campo magnetico. Equazioni costitutive, isteresi magnetica. Coefficienti di auto e mutua induzione. Lavoro di magnetizzazione, energia magnetica, lavoro d'isteresi. Forze nel campo magnetico. Bipolo induttore, carica e scarica di un induttore. (6 ore)
Reti in regime sinusoidale: Rappresentazione nel dominio del tempo, simbolica e fasoriale. Comportamento di resistori, condensatori ed induttori in regime sinusoidale. Generatori. Impedenza, reattanza, ammettenza. Sintesi serie e parallelo di impedenze ed ammettenze. Principi di Kirchhoff. Potenza. Strumenti di misura in regime sinusoidale. Teoremi sulle reti in regime sinusoidale. Studio in frequenza dei bipoli passivi, risonanza serie e parallelo. (8 ore)
Doppio bipolo induttore: Doppio bipolo induttore in regime sinusoidale, schemi equivalenti del trasformatore con accoppiamento perfetto e non ma senza dissipazioni. (4 ore)

Bibliografia

- e.book di "Appunti dalle lezioni"
- P. Lorrain, D.P. Corson, F. Lorrain, "Electromagnetic Fields and Waves", Freeman and Company, New York.
- M. Guarnieri, A. Stella: "Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica", Vol. 1°, Ed. Libreria Progetto, Padova.
- Chua, Desoer, Khu, “Circuiti Lineari e non Lineari”, Jackson libri.

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili al sito http://materialedidattico.uniud.it