Elettrotecnica 043IN a.a. 2012/13 - Università degli Studi di Trieste

Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Laurea Triennale in Ingegneria Industriale e Navale
PROGRAMMA del CORSO di ELETTROTECNICA (043IN)
Docente: Stefano Pastore
Anno accademico 2012/13
1. TOPOLOGIA E CIRCUITI
Circuiti a parametri concentrati. Grandezze elettriche e convenzioni di segno. Grafo di un
componente a due terminali e di un circuito. Matrice ridotta di incidenza e formulazione delle
leggi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen. Classificazione di un componente e di un circuito.
Metodo tableau per l’analisi di circuiti resistivi, tempo-invarianti e lineari. Principio di
sovrapposizione degli effetti.
2. BIPOLI E FASORI
Rappresentazione implicita ed esplicita dei bipoli resistivi. Modelli di Thevenin e Norton e
analisi della potenza. Sorgenti reali di tensione e corrente. Cisoidi e fasori. Combinazione
lineare di fasori, derivata ed integrale. Condensatore ed induttore: equazioni costitutive nel
dominio del tempo e con i fasori. Potenza e energia. Scrittura con i fasori delle equazioni di un
circuito lineare tempo-invariante in regime sinusoidale. Concetto di impedenza ed ammettenza
e rappresentazioni polare e cartesiana. Collegamento in serie e parallelo di bipoli, partitori di
tensione e di corrente. Trasformazioni stella-triangolo e viceversa. Bipoli resitivi-induttivi,
resistivi-capacitivi e risuonatori reali serie.
3. ANALISI DEI CIRCUITI
Teoremi di Thevenin, di Norton e di Millman. Metodo ai nodi puro. Trasformatore ideale e
metodo ai nodi modificato.
4. POTENZA IN REGIME SINUSOIDALE
Potenza istantanea in regime sinusoidale. Fattore di potenza e valori efficaci. Potenza
complessa, attiva, reattiva ed apparente, triangolo delle potenze. Bilancio delle potenze
complesse e teorema di Boucherot. Problema del rifasamento totale di un carico induttivo.
5. TRANSITORI DEL PRIMO ORDINE
Transitori RC e RL del I ordine con sorgente costante, con applicazione dei teoremi di
Thevenin e Norton.
6. SISTEMI TRIFASE IN REGIME SINUSOIDALE
Sorgenti trifase equilibrate a stella e triangolo, destrorse e sinistrorse. Tensioni di fase o stellate
e concatenate, centro stella. Linee trifase e correnti di linea. Carichi trifase a stella e triangolo,
equilibrati e non. Inserzione del neutro. Potenza complessa, attiva e reattiva in un sistema
trifase equilibrato e non. Potenza istantanea in un carico equilibrato. Teorema di equivalenza
dei centri stella. Inserzione Aron. Rifasamento totale di un carico trifase.
7. MUTUE INDUTTANZE E CIRCUITI MAGNETICI
Mutue induttanze nel dominio del tempo e dei fasori. Richiamo alla legge di Ampere e
all’isteresi magnetica. Riluttanza, legge di Hopkinson e circuiti magnetici.
8. TRASFORMATORI
Classificazione delle macchine elettriche, perdite e rendimento. Introduzione ai trasformatori
monofase ed equazioni interne ed esterne. Perdite nel ferro e corrente a vuoto. Circuito
equivalente a vuoto e a carico (esatto, semplificato e riferito al primario). Prove a vuoto e di
corto circuito. Cenno agli auto-trasformatori. Trasformatori trifase: struttura e gruppo di
appartenenza.
9. CAMPO MAGNETICO ROTANTE
Introduzione al campo magnetico rotante. Descrizione degli avvolgimenti di statore. Campo
rotante diretto trifase, flusso di induzione magnetica e fem indotta.
10. MACCHINE ASINCRONE
Funzionamento qualitativo, scorrimento, equazioni interne. Teorema di equivalenza, circuito
equivalente (esatto e semplificato) con equazioni. Potenza e coppia, regimi di funzionamento.
Curve caratteristiche, avviamento e regolazione della velocità.
11. MACCHINE SINCRONE
Descrizione del rotore. Funzionamento qualitativo, equazioni interne ed esterne. Modello di
Behn Eschenburg. Potenza e coppia, regimi di funzionamento. Accenno al diagramma polare.
12. MACCHINE IN CORRENTE CONTINUA
Descrizione della macchina in continua: statore, rotore, collettore a lamelle e spazzole. Anello
di Pacinotti e principio di funzionamento. Descrizione degli avvolgimenti embricati semplici e
calcolo della fem indotta. Coppia della macchina e schemi di eccitazione.