UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II”
FACOLTA’ DI INGEGNERIA
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA GESTIONALE
Programma finale del corso di
GESTIONE RAZIONALE DEI SISTEMI ELETTRICI (SSD ING-IND-31)
I modulo didattico (Complementi di Elettrotecnica)
n. 3 Crediti Formativi Universitari (CFU)
A.A. 2006/2007
Proff. Vincenzo COCCORESE
1 Obiettivi e finalità del corso
Il corso è indirizzato agli allievi di Ingegneria Gestionale e richiede la conoscenza degli argomenti trattati nel
corso di Elettrotecnica, che vengono ripresi ed approfonditi, con l’aggiunta di nuove nozioni. Il corso fornisce agli
allievi un quadro generale delle problematiche relative all’ingegneria elettrica, con particolare riferimento alla gestione
di complessi sistemi e servizi elettrici, esaminate: i) dal punto di vista tecnico, con riferimento alla rigorosa
comprensione dei principi di funzionamento, caratteristiche, campi e limiti di utilizzo dei principali elementi costituenti
i sistemi elettrici; ii) dal punto di vista gestionale, con riferimento alle moderne tecnologie di gestione e controllo
economico e funzionale.
I contenuti sono stati dimensionati e trattati con l’obiettivo di consentire allo studente medio, purché in possesso
dei necessari prerequisiti, di superare l’esame dedicando complessivamente 75 ore di studio (comprensive della
frequenza alle lezioni), corrispondenti a 3 Crediti Formativi Universitari (CFU).
2 Iscrizione al corso
Gli allievi che intendono frequentare assiduamente il corso dovranno iscriversi, inviando una mail in tal senso
con nome, cognome e n. di matricola.
L’iscrizione è richiesta solo per motivi organizzativi e non ha alcuna valenza burocratica.
3 Propedeuticità
Elettrotecnica.
4 Programma del corso
4.1
Densità di corrente e campo elettrico
4.1.1
Definizione di campo vettoriale solenoidale. Concetto di divergenza e flusso.
4.1.2
Significato fisico del vettore densità di corrente
4.1.3
Interpretazione fisica della legge di K. per le correnti
4.1.4
Defizione di campo vettoriale conservativo. Concetto di rotore. Differenza di potenziale.
4.1.5
Definizione di campo elettrico.
4.1.6
Campo elettrostatico e campo elettromotore.
4.1.7
Tensione elettrica come differenza di potenziale.
4.1.8
Concetto di forza elettromotrice.
4.1.9
Interpretazione fisica della legge di K. per le tensioni.
4.1.10 Legame fra campo elettrico e densità di corrente.
4.2
Introduzione all'inquinamento armonico nelle reti
4.2.1
Il passaggio dal dominio al tempo al dominio della frequenza.
4.2.2
Serie di Fourier. Spettro di ampiezza e di fase. Esempi.
4.2.3
Integrale di Fourier. Spettro continuo e spettro a righe.
4.2.4
Reti elettriche in regime periodico. Tensioni e/o correnti non sinusoidali.
4.2.5
Frequenza fondamentale ed armoniche di tensione e di corrente.
4.2.6
Generalizzazione del metodo simbolico.
4.2.7
Espessione armonica della potenza nelle reti elettriche in regime periodico.
4.2.8
Principali effetti dell'inquinamento armonico.
4.3
Principi di conversione ac/dc
4.3.1
Diodo ideale. Modello circuitale del diodo ideale.
4.3.2
Diodo reale. Caratteristica corrente-tensione,
4.3.3
Modello semplificato del diodo reale. Corrente massima diretta e tensione massima inversa.
4.3.4
Potenza nominale di un diodo reale (Vmax*Idmax).
4.3.5
Analisi del dircuito di raddrizzamento non controllato a semplice semionda.
4.3.6
Valor medio della tensione/corrente lato dc. Potenza dc.
4.3.7
Corrente unidirezionale in linea. Potenza ac.
4.3.8
Rendimento di conversione dc/ac.
4.3.9
Analisi del dircuito di raddrizzamento non controllato a doppia semionda.
4.3.10 Analisi armonica della corrente lato ac.
4.3.11 Cenni sui filtri armonici.
4.3.12 Dimensionamento del convertitore ac/dc. Diodi in serie e diodi in parallelo. Cenni sull'analisi dei costi.
4.3.13 Generalità sui circuti di raddrizzamento controllato a commutazione di rete.
4.3.14 Tiristore ideale. Modello del tiristore ideale.
4.3.15 Estensione al tiristore del modello semplificato del componente reale.
4.3.16 Potenza nominale di un tiristore reale.
4.3.17 Analisi del circuito di raddrizzamento controllato a semplice semionda.
4.3.18 Angolo di innesco (delay angle). Espressione della tensione dc in funzione dell'angolo di innesco.
4.3.19 Differenza di fase fra tensione e corrente a frequenza fondamentale. Potenza reattiva.
4.4
Materiali conduttori ed isolanti
4.4.1
Equazioni del campo di corrente in regime quasi stazionario.
4.4.2
Approccio di campo e approccio circuitale.
4.4.3
Discussione critica sui limiti di validità delle leggi di K.
4.4.4
Materiali conduttori e mater. Isolanti
4.4.5
Significato tecnico del campo elettrico e della dens. Di corrente
4.4.6
Limiti tecnici di utlizzo dei materiali conduttori e isolanti
Vincenzo Coccorese Corso di Gestione razionale dei sistemi elettrici (Ing. Gestion. Laurea Special): I modulo
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4.5
Materiali ferromagnetici
4.5.1
Il campo magnetico
4.5.2
Introduzione sperimentale al campo magnetico
4.5.3
Prova su provino toroidale
4.5.4
Proprietà del campo magnetico.
4.5.5
Tubi di flusso. Riluttanza
4.5.6
Concetto di flusso concatenato con linea e circuito.
4.5.7
Materiali magnetici e non magnetici
4.5.8
Permeabilità
4.5.9
Saturazione
4.5.10 Significato tecnico del campo magnetico. Limiti di utilizzo dei materaili magnetici
4.5.11 Non linearità della caratteristica magnetica.
4.5.12 Ciclo di isteresi
4.6
Principio di funzionamento e circuito equivalente del trasformatore
4.6.1
Avvolgimenti accoppiati su nucleo ferromagnetico toroidale
4.6.2
Coefficienti di auto e mutua induzione
4.6.3
Accoppiamento perfetto
4.6.4
Perdite per isteresi e correnti parassite
4.6.5
Circuito equivalente del trasformatore
4.6.6
Corrente a vuoto e impedenza trasversale
5 Testi consigliati
Per la vastità della materia trattata si consiglia vivamente di seguire assiduamente e diligentemente le lezioni,
anche al fine di raggiungere una preparazione sufficientemente equilibrata sui vari argomenti, con una chiara percezione
del diverso peso specifico degli stessi. Gli appunti presi a lezione vanno poi integrati con lo studio di libri di testo a
livello universitario sugli argomenti trattati. Fra i libri di testo contenenti gli argomenti trattati a lezione, si segnalano i
seguenti (tutti disponibili per consultazione presso la biblioteca interdipartimentale dei dip.ti di ingegneria elettrica ed
elettronica, in Via Claudio 21):
M. Guarnieri, A. Stella: Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica Voll. I e II, Ed. Progetto Padova
G. FABRICATORE: Elettrotecnica, Ed. Liguori, Napoli;
G. Miano, Lezioni di Elettrotecnica, ed. CUEN
L. De Menna, Elettrotecnica, ed. Pironti
6 Modalità d’esame
Discussione orale su un tema sviluppato per iscritto dall’allievo.
Tutti gli avvisi ed informazioni sul corso verranno resi noti mediante
inserimento nel sito www.elettrotecnica.unina.it.
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