Programma - Elettrotecnica

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica
Programma di Elettrotecnica del prof. Luigi Verolino
Anno Accademico 2001 - 2002
Circuiti in regime stazionario - Richiami di Elettrostatica e Magnetostatica - Campo di corrente Bipolo resistore - Classificazione dei bipoli: bipoli lineari e non lineari, bipoli normali, bipoli inerti,
bipoli anomali - Bipoli attivi e passivi - Resistori in serie e in parallelo - Partitore di tensione e di
corrente - Trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella - Prima e seconda legge di Kirchhoff Sovrapposizione degli effetti - Correnti di maglia - Potenziali nodali - Teoremi di Thévenin e Norton Trasformazioni di sorgente - Teorema di Tellegen - Doppi bipoli - Generatori elettrochimici - Gruppi
di continuità
Circuiti in regime sinusoidale - Bipolo induttore e bipolo condensatore - Circuiti in evoluzione
dinamica con forzamento costante e sinusoidale - Il metodo simbolico - Circuiti visti come filtri Risonanza - Circuiti con generatori di frequenze differenti - Potenze in regime sinusoidale - Massimo
trasferimento di potenza e adattamento
Sistemi trifasi - Introduzione ai sistemi trifasi - Rappresentazione dei generatori e degli utilizzatori Spostamento del centro stella - Uso del filo di neutro - Potenza istantanea nei sistemi trifase - Teorema
di Aron - Inserzione Aron - Vantaggi dei sistemi trifase
Circuiti in evoluzione dinamica - Transitori del primo e del secondo ordine - Risposta al gradino
Codici numerici per lo studio delle reti elettriche - Il simulatore Spice - Esempi sui principali
comandi in corrente continua, alternata e per i transitori
Circuiti magnetici - Il ferromagnetismo - Domini di Weiss - Perdite per isteresi - Rilievo
sperimentale della caratteristica di isteresi - I circuiti magnetici - Avvolgimento toroidale - Esempi con
e senza traferro - Relè differenziale - Legge di Faraday - Principio di funzionamento dell’alternatore La definizione di induttore nei regimi lentamente variabili
Il trasformatore - Il trasformatore ideale - Doppio bipolo accoppiamento mutuo - Modello del
trasformatore reale (con perdite) - Modelli approssimati - Trasformatori di misura - Prove a vuoto e in
cortocircuito - Caduta di tensione nei trasformatori - Rendimento convenzionale - Parallelo dei
trasformatori - Autotrasformatori - Caratteristiche realizzative - Cenni ai trasformatori trifasi
Il motore asincrono - Il motore asincrono trifase - Funzionamento a rotore bloccato e avvolgimenti
di indotto aperti - Funzionamento a scorrimento generico - Circuito equivalente - Caratteristica
meccanica - Avviamento del motore - Regolazione della velocità - Motore asincrono monofase Rendimento convenzionale - Dati di targa
La macchine sincrona - Struttura - Generazione della forza elettromotrice in un conduttore Avvolgimenti - Caratteristica di eccitazione - Impedenza e reattanza sincrone - Il motore sincrono e suo
principio di funzionamento fisico - Il campo magnetico rotante - Caratteristica del motore sincrono Rendimento convenzionale - Dati di targa
La macchine a corrente continua - Generalità costruttive - Anello di Pacinotti - Funzionamento di
una dinamo a vuoto - Calcolo della tensione a vuoto in una dinamo - Reazione di armatura in una
dinamo - Dinamo con eccitazione indipendente - Eccitazione in serie, in derivazione e mista Fenomeni di commutazione - Caratteristiche meccaniche dei motori a corrente continua - Regolazione
della velocità - Rendimento convenzionale - Dati di targa
Misure elettriche e elettroniche - Gli strumenti visti come bipoli - Errore di inserzione e
autoconsumo - Misure di corrente - Resistenze di shunt - Amperometri ad ago mobile, a bobina
mobile, a ferro dolce, elettrodinamici, termici - Misure di differenza di potenziale - Voltmetri
amperometrici - Metodo di Poggendorff - Princìpi di funzionamento degli strumenti digitali - Misure
di resistenze - Metodo volt-amperometrico - Ponte di Wheatstone - Doppio ponte di Kelvin Oscilloscopio a raggi catodici - Misure di capacità e induttanza - Ponti in alternata: ponte di Gott, di
Wien, di Schering, di Maxwell-Wien, di Maxwell, di Owen - Wattmetro elettrodinamico - Cenno agli
strumenti ad induzione - Interferenza e schermatura
Impianti elettrici e sicurezza - Le centrali di produzione - Le linee elettriche - Circuito equivalente
di una linea - Caduta di tensione sulle linee - Gli isolatori - I sostegni - Sovratensioni e sovracorrenti Apparecchi di manovra e protezione - Gli interruttori - I teleruttori (o contattori) - I sezionatori Fusibili - Scaricatori - Relè: voltmetrico, amperometrico, termico, magnetotermico, differenziale - Reti
di distribuzione - Strutture aperte: reti radiali, reti dorsali - Strutture chiuse: reti ad anello, reti magliate
- Le reti di distribuzione e il collegamento a terra - Le cabine di distribuzione in bassa tensione - Cavi e
conduttori - Elementi di sicurezza elettrica - Effetti della corrente sul corpo umano - Resistenza del
corpo umano - Tipi di contatto e isolamenti - Protezioni contro il contatto indiretto - Protezione senza
interruzione del circuito - Locali equipotenziali - Locali isolanti - Separazione elettrica - Doppio
isolamento - Protezione con interruzione del circuito - Impianto di terra - Il dispersore di terra - Il
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conduttore di terra - Misure sugli impianti di terra - La tensione di passo - Collettori di terra e
conduttori equipotenziali - Coordinamento con il relè di massima corrente - Coordinamento con il relè
differenziale - Protezioni contro il contatto diretto - Protezioni passive - Protezione attiva - Impianti
BTS e BTF - I gruppi di continuità - Le basi legislative della sicurezza - Gli enti normatori nazionali
ed internazionali - La conformità alle norme - Conformità alle norme dei componenti elettrici - La
marcatura CE - Conformità alle norme degli impianti - Norme CEI e regola d’arte - Correnti elettriche
e corpo umano - Il potenziale di riposo - Il potenziale d’azione - Soglie di sensibilità - Tetanizzazione
- Arresto della respirazione - Fibrillazione ventricolare - Limiti di pericolosità della corrente elettrica Pericolosità della corrente in funzione del tempo - Correnti ad alta frequenza - Correnti impulsive Resistenza elettrica del corpo umano - Pericolosità del percorso - Il terreno conduttore elettrico - La
resistenza di terra - I potenziali del terreno - Dispersori in parallelo - Resistenza verso terra di una
persona - Generalità sulla protezione contro i contatti indiretti - Tipi di isolamento - Contatti diretti e
indiretti - Le curve di sicurezza - Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla tensione Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla messa a terra - Classificazione degli apparecchi in
relazione alla mobilità - Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT - Requisiti della protezione
- Protezione mediante dispositivi a massima corrente - Coordinamento tra resistenza di terra e
dispositivi di protezione - L’interruttore differenziale - Impianto di terra comune a più derivazioni Scelta dell’interruttore differenziale - Selettività - Legge 46/90 - Principali effetti epidemiologici e
biologici delle radiazioni non ionizzanti sul corpo umano
Testi consigliati
• Appunti dalle lezioni.
• G. Fabricatore,
Elettrotecnica e applicazioni, Liguori, 1994.
• L. De Menna,
Elettrotecnica, Vittorio Pironti, 1998.
• W. Lawson, I.D. Mayergoyz,
Elementi di teoria dei circuiti elettrici, UTET, Torino, 2000.
• G. Fiorio, I. Gorini, A.R. Meo,
Appunti di Elettrotecnica, Levrotto e Bella, 1980.
• F. Ciampolini,
Elettrotecnica generale, Pitagora editrice, Bologna, 1971.
• L. Verolino,
Introduzione agli impianti elettrici, Liguori, 2001.
• V. Carrescia,
Fondamenti di Sicurezza elettrica, TNE Edizioni, Torino, 1997.
• D. Davino, L. Verolino,
Introduzione a Spice, Liguori, Napoli, 2002.
• A. Andreotti, S. Celozzi, G. Fabricatore, L. Verolino,
Esercizi e complementi di Elettrotecnica per allievi ‘non elettrici’, Esculapio, 2000.
• S. Bobbio, L. De Menna, G. Miano, L. Verolino,
Circuiti in regime stazionario, CUEN, Napoli, 1998;
Circuiti in regime sinusoidale, CUEN, Napoli, 1998;
Circuiti in evoluzione dinamica: analisi nel dominio del tempo, CUEN, Napoli, 1999;
Circuiti in evoluzione dinamica: analisi nel dominio del tempo, CUEN, Napoli, 1999.
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