Elettrotecnica ed Elettronica

I.I.S. PRIMO LEVI
ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
DISCIPLINA:
ELETTROTECNICA - ELETTRONICA
CLASSE: 4
sez.
INSEGNANTI:
At
A.S. 2013/14
PARISI GAETANO – BOLINESE MARCO
LIBRO DI TESTO:
CORSO DI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (ARTICOLAZIONE ELETTROTECNICA) – AUTORI : G. CONTE- M. CESERANI- E. IMPALLOMENI –VOL.2 EDITORE:
HOEPLI
PROGRAMMA
SVOLTO
CORRENTI ALTERNATE
Richiami sui numeri complessi e sulle relative operazioni sia in forma algebrica che in
forma polare. Richiami delle principali formule delle correnti alternate. Impedenza.
Ammettenza . Teorema di Kennelly- Steinmetz. Potenza istantanea, potenza attiva,
reattiva e apparente. Espressioni di P, Q, S e fattore di potenza in funzione di R, X, Z.
Teorema di Boucherot.
Boucherot applicato alle linee. Rifasamento totale e parziale.
Caduta di tensione nelle linee corte monofasi. Effetto Ferranti. Perdita di potenza in linea.
Rendimento della linea. Effetti pellicolari e di prossimità nei conduttori. Risonanza serie.
SISTEMI TRIFASI
Generalità sui sistemi polifasi. Cenni sui generatori trifasi. Collegamenti caratteristici dei
sistemi trifasi:
a) collegamento a stella; b) collegamento a triangolo. Proprietà e diagrammi dei sistemi
trifasi a stella.
Proprietà e diagrammi dei sistemi trifasi a triangolo. Stella squilibrata di impedenze col
centro isolato.
Osservazioni sull'impiego dei due tipi di collegamento a stella e a triangolo. Potenza
istantanea. Teorema dell'invarianza. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di
potenza nei sistemi trifasi qualsiasi. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza
nei sistemi simmetrici ed equilibrati. Caduta di tensione nelle linee corte trifasi.
Rifasamento dei carichi trifasi.
MACCHINE ELETTRICHE
Generalità. Bilancio energetico. Perdite e rendimenti. Rendimenti di macchine in cascata e
in parallelo. Dati di targa di una macchina. Classificazione delle macchine elettriche.
Richiami di alcuni concetti fondamentali di magnetismo ed elettromagnetismo.
C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018
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LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
TRASFORMATORE MONOFASE
Generalità sul trasformatore monofase. Principio di funzionamento del trasformatore.
Funzionamento a vuoto del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale.
Funzionamento sottocarico del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale. Cenni
costruttivi sui trasformatori monofasi. Cenni sull’isolamento e sul raffreddamento dei
trasformatori. Perdite nel ferro e determinazione della corrente a vuoto. Resistenze
ohmiche e reattanze di dispersione degli avvolgimenti. Circuito equivalente del
trasformatore reale. Funzionamento a vuoto e a carico del trasformatore reale. Circuito
equivalente secondario e primario. Funzionamento in cortocircuito. Calcolo della
variazione di tensione da vuoto a carico. Bilancio energetico di un trasformatore: potenze,
perdite e rendimento. Condizioni di massimo rendimento.
AUTOTRASFORMATORI
Autotrasformatori monofasi: cenni costruttivi, schema elettrico, funzionamento a vuoto e a
carico, circuito equivalente e relazioni fondamentali, potenze e rendimento. Vantaggio
dell’autotrasformatore nei confronti del trasformatore prendendo in esame le potenze
apparenti.
Autotrasformatori trifasi: collegamento a stella, circuito equivalente e relazioni
fondamentali, potenze e rendimento. Variatore di tensione: Variac.
MISURE ELETTRICHE
Inserzione di un wattmetro . Calcolo dell’autoconsumo con voltmetriche a valle e a monte
delle amperometriche. Wattmetri per circuiti a basso fattore di potenza. Errore assoluto
massimo commesso da un wattmetro.
Misura della potenza attiva nei sistemi trifasi a quattro fili:
a) con quattro wattmetri;
b) con tre wattmetri.
Misura della potenza reale nei sistemi trifasi a tre fili:
a) metodo dei tre wattmetri;
b) metodo particolare per sistemi simmetrici ed equilibrati ;
c) metodo generale dei due wattmetri: inserzione Aron.
Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici ed equilibrati:
a) con un wattmetro;
b) con il wattmetro in quadratura;
c) con due wattmetri inseriti in Aron.
Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici e squilibrati :
a) metodo dei tre wattmetri o metodo Righi; Sistemi con neutro: a) metodo generale; b)
wattmetri in connessione ciclica.
Misura indiretta del fattore di potenza convenzionale : a) metodo generale;
b) metodo per sistemi simmetrici e squilibrati; c) metodo per sistemi simmetrici ed
equilibrati; Formula di Mac Allister.
Errori nelle misure di potenza su linee trifasi: a) errori di autoconsumo;
b) errori di indicazione o strumentali.
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LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
Misura della resistenza interna delle macchine elettriche. Richiami sul metodo
voltamperometrico. . Misura della resistenza degli avvolgimenti di un trasformatore. Prova
a vuoto dei trasformatori.
LABORATORIO DI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
• L’oscilloscopio e sua applicazione: misure, taratura dello strumento, utilizzo e front
panel.
• Taratura di una sonda ( Probe ).
• Generatore di funzione e sua applicazione: frequenza, ampiezza del segnale e
tensione di offset.
• Software “Pspice” : simulazione transient e ac-sweep.
• Misure con l’oscilloscopio di più segnali sinusoidali nel dominio del tempo.
• Simulazione con “Pspice” dei segnali sinusoidali nel dominio del tempo.
• Misure con l’oscilloscopio e simulazione di segnali nel dominio del tempo: onda
quadra, onda rettangolare e triangolare.
• Misure di fase con l’oscilloscopio in un circuito RC.
• Calcolo teorico e misura della potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di
potenza in un circuito simmetrico ed equilibrato mediante l’inserzione Aron.
• Misura della resistenza degli avvolgimenti di AT e BT di un trasformatore monofase
alla temperatura ambiente.
• Prova a vuoto di un trasformatore monofase.
Torino, 5 giugno 2014
I docenti
I rappresentanti di classe
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