Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA INDUSTRIALE GESTIONALE
Modulo di Elettrotecnica - a.a. 2015-2016
Prof. Antonio Maffucci
INFORMAZIONI SUL CORSO
PROGRAMMA
(il programma dettagliato è disponibile alla pagina web del corso)
• PARTE I: Circuiti elettrici
Bipolo elettrico. Tensione e corrente. Convenzioni sui versi. Resistore lineare e generatori ideali. Modello circuitale e leggi
di Kirchhoff per le correnti (LKC) e le tensioni (LKT).
Principio di equivalenza. Serie e in parallelo. Partitore di corrente e di tensione. Reti lineari: la sovrapposizione degli effetti.
Generatore reale di tensione e di corrente. Equivalenza tra generatori reali. Il teorema di Thevenin e Norton. Definizione di
potenza ed energia elettrica. Bipoli attivi e passivi. Principio di conservazione della potenza.
Doppi-bipoli e rappresentazioni matriciali. Schemi a T ed a π. Il trasformatore ideale e le sue proprietà.
Bipoli dinamici, induttore e condensatore. Funzioni sinusoidali e sui numeri complessi. Il regime sinusoidale permanente e
la trasformazione fasoriale. Il concetto di impedenza. Potenza in regime sinusoidale. Fattore di potenza. Rifasamento.
Introduzione ai sistemi trifase. Tensione stellata e concatenata. Sistema trifase a 4 fili e a 3 fili. Carico trifase equilibrato.
Stella e a triangolo. Potenza per sistemi trifase e Teorema di Aron. Caduta di tensione industriale.
Risposta in frequenza. Banda di un segnale. Filtro passa-basso: circuito RC. Filtro passa-banda: circuito risonante RLC.
Evoluzione dinamica delle reti: soluzione transitoria e soluzione di regime. Costante di tempo, Circuiti del 1° e del 2°
ordine. Circuiti RC ed RL. Circuito RLC.
• PARTE II: Elettromagnetismo applicato
Carica elettrica, corrente elettrica e legge di conservazione della carica. Interpretazione della LKC. Campo elettrico e di
tensione elettrica. Legge di Faraday in condizioni stazionarie. Conservatività del campo elettrico. Derivazione della LKT.
Modello dell’elettrostatica. Campo elettrico in condizioni stazionarie. Potenziale elettrico. Tracciamento dei campi.
Conduttori e dielettrici. Campo E e campo D. Legge di Gauss per D. Campo elettrico generato da configurazioni canoniche:
punto, sfera, cilindro e lamina. Capacità elettrica e condensatore. Capacità del condensatore sferico, cilindrico e piano,
della linea bifilare e del sistema conduttore-piano ideale.
Conduzione stazionaria. Legge di Ohm. Caratteristica del resistore: resistenza del cilindro conduttore filiforme.
Magnetostatica nel vuoto e nei mezzi materiali. Campo H e campo B. Legge di Ampère in condizioni stazionarie. Legge di
Gauss per B. Campo magnetico prodotto da una corrente filiforme, da una distribuzione uniforme di corrente cilindrica e
da un solenoide rettilineo infinito. Induttanza magnetica. Induttanza del solenoide rettilineo. Induttanza per unità di
lunghezza: cavo coassiale, linea bifilare e conduttore cilindrico su piano.
I materiali ferromagnetici ed isteresi. I circuiti magnetici: la legge di Hopkinson ed il concetto di riluttanza magnetica.
Modello quasi-stazionari: interpretazione del bipolo induttore e del bipolo condensatore.
Induttori accoppiati ed induttanza mutua. Trasformatore reale. Caratteristica in condizioni ideali. Perdite nel ferro e nel
rame. Circuiti equivalenti di un trasformatore reale.
Energia e densità di energia associata alle configurazioni elettromagnetiche. Forze elettrostatiche. Forze in un sistema di
correnti. Energia e forza in configurazioni elementari elettriche e magnetiche.
MATERIALE DIDATTICO
• Testi (disponibili presso la biblioteca del Polo Didattico di Frosinone)
- Elettrotecnica, Principi e Applicazioni, Giorgio Rizzoni, Ed. McGraw-Hill, 2013.
- Elettrotecnica e Applicazioni, Giulio Fabricatore, Ed. Liguori, 1994.
• Dispense in pdf (disponibili sulla pagina web del corso: www.docente.unicas.it/antonio_maffucci - sez. didattica)
MODALITA’ DI ACCERTAMENTO E PROPEDEUTICITA’
• L’esame prevede una prova scritta ed una orale. La prova scritta viene valutata in fasce: A (30-27), B (26-23), C (22-18)
• Il corso prevede la propedeuticità obbligatoria dell’esame di Analisi Matematica I. E’ fortemente consigliata la
conoscenza dei contenuti dei corsi di Fisica Generale e di Analisi Matematica II.
CONTATTI E RICEVIMENTO
• Ricevimento studenti: mercoledì 10-12 (sede di Frosinone) e lunedì 15-17 (sede di Cassino)
• Per ulteriori informazioni: [email protected]