DIARIO CHIMICI 2002-03

ELETTROTECNICA – Diario delle lezioni 2002-2003
CORSO DI ELETTROTECNICA – A. A. 2002 - 2003
INGEGNERIA CHIMICA - ordinamento quinquennale
DIARIO DELLE LEZIONI
del Prof. Ing. Giulio Fabricatore
1. Lun. 30-09-2002
(2 h)
TOT: 2 ore
 Richiami di elettromagnetismo: campo elettrico
stazionario e sue proprietà fondamentali
 tensione elettrica e d.d.p.; voltmetro ideale;
convenzioni grafiche
 Campo densità di corrente e sue proprietà: corrente
stazionaria.
 Legge di Ohm e legge di Joule ai valori specifici
 Resistività e conducibilità: unità di misura
 Corrente stazionaria: campo elettromotore
2. Mart. 01-10-2001
(2 h)
TOT: 4 ore
 Generatore di f.e.m.
 Resistenza elettrica
 Resistività e temperatura; coefficiente di
temperatura
 Valori tipici di resistività e coefficiente termico per
materiali caratteristici
 Modello filiforme; amperometro ideale
 Parametri concentrati: dimensioni “elettriche” e
frequenza limite
 Bipoli: definizioni, tipi e caratteristiche.
 Componenti ideali e componenti reali. Bipoli
equivalenti
 Bipoli fondamentali: i generatori di tensione e di
corrente, resistore, cortocircuito ideale, circuito
aperto ideale
 Circuiti e reti; lati e nodi, anelli e maglie
3. Lun. 2-10-00
(2 h) TOT: 6 ore
 Generatori reali:
 rotanti,
 statici
– a semiconduttore
– pile e accumulatori
 capacità delle pile
 rendimento di carica
 rendimento in energia
 Analisi delle reti:
 considerazioni topologiche:
 albero e coalbero
 sistema completo di maglie indipendenti
 Leggi di Kirchhoff.
 Esempio di applicazione delle Leggi di K. a un
frammento di rete
 Primi esempi numerici di applicazione delle leggi
di Kirchhoff.
4. Mart. 3-10-00
(2h) TOT: 8 ore
 Resistori in serie o in parallelo
 Partitori: di tensione e di corrente.
 Stella e triangolo di resistori: formule di
trasformazione
 Equivalenza fra generatori reali di tensione
generatori reali di corrente
 Corollari delle leggi di Kirchhoff
 Teorema di Tellegen: conservazione delle potenze
virtuali
 Altri esempi numerici di risoluzione di reti;
calcolo di potenze
 Linearità delle reti e sovrapposizione degli effetti
 Teorema di Thévenin: dimostrazione e utilità
applicativa.
5. Giov. 5-10-00
(2h) TOT: 10 ore
 Esempio numerico sul teorema di Thévenin
 Cenno al teorema di Norton
 Metodo delle correnti di maglia:
 esempi applicativi
 scrittura delle equazioni "per ispezione"
 riduzione dei generatori di corrente a
generatori di tensione.
6. Lun. 9-10-00
(2h) TOT: 12 ore
 Metodo dei potenziali nodali.
 Esempio numerico sul metodo dei potenziali
nodali
 scrittura delle equazioni "per ispezione"
 Formula di Millmann
 Cenni ai doppi bipoli: matrici |R|, |G| e di
trasmissione
 Regime sinusoidale: generalità
7. Mart. 10-10-00
(2h) TOT: 14 ore
 Regime sinusoidale:
 grandezze caratteristiche,
 legge di Ohm ai valori istantanei
 Metodo fasoriale
 Esempi di trasformazione fasoriale
 Diagrammi fasoriali
 Legge di Ohm in forma fasoriale
 Reattanza,
Suscettanza,
Impedenza
Ammettenza
e
8. Giov. 12-10-00
(2h) TOT: 16 ore
 Considerazioni sull'impedenza; l'angolo di
sfasamento tensione-corrente
 Calcolo di impedenze equivalenti
 Potenze in regime sinusoidale; potenze assorbite
da R, L e C
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ELETTROTECNICA – Diario delle lezioni 2002-2003
 Strumenti in c. a.: voltmetro, amperometro e
wattmetro.
 Cenni ai componenti "reali": parametri "parassiti"
 Generatori reali di tensione: adattamento di
impedenza
9. Lun. 16-10-00
(2h) TOT: 18 ore
 Esempi numerici di risoluzione di reti in regime
sinusoidale
 Rifasamento:
 natura del problema
 esempio numerico
10. Mart. 17-10-00
(2h) TOT: 20 ore
 Reti con generatori a frequenza diversa
 Elementi di analisi in frequenza: Risonanza serie:
 Z(), I(), ()
 Fattore di merito
 Curva universale di risonanza
 Aspetti positivi e rischi della risonanza
 Risonanza parallela
 Cenni alla X()
 Cenni a semplici filtri del primo ordine
 RETI TRIFASI:
 Definizioni preliminari
 Tensioni stellate e concatenate
 Correnti di linea
11. Giov. 19-10-00
(2h) TOT: 22 ore
 Reti a triangolo: correnti di lato; triangolo delle
correnti
 Funzione del Neutro
 Unicità del centro stella
 Potenze trifasi; cos
 Vantaggi delle linee trifasi
 Misura della potenza attiva trifase; metodo Aron
 Esempi numerici di risoluzione di reti trifasi
simmetriche ed equilibrate
12. Lun. 23-10-00
(2h) TOT: 24 ore
 Esempi numerici di risoluzione di reti trifasi
simmetriche ed equilibrate
 Generalità sulle reti simmetriche e squilibrate:
ruolo del neutro
 Esempio numerico
 Vettore spostamento centro stella; esempio
numerico
 RETI IN REGIME DINAMICO:
 Generalità
 Relazioni costitutive ai valori istantanei
13. Mart. 24-10-00
(2h) TOT: 26 ore
 "Modello" generale in regime dinamico
 Evoluzione libera ed evoluzione forzata
 Soluzione della rete e condizioni/dati iniziali
 Proprietà delle reti: tempo - invarianza, non
anticipazione, stabilità




Luogo delle radici
“Ordine” di una rete;
Reti del I ordine: esempî numerici
Linearità e stato non nullo
14. Giov. 26-10-00
(2h) TOT: 28 ore
 Reti del II ordine: esempî numerici.
 Circuito oscillante. Uscita cisoidale
 Discontinuità:
 Gradino
 Impulso: definizione e proprietà di
campionamento
 Relazione gradino - impulso
 Impulsi di ordine diverso
 Funzione risposta al gradino o all'impulso
unitari, g(t) e h(t)
15. Lun. 30-10-00
(2h) TOT: 30 ore
 Esempi di calcolo di g(t) e h(t)
 Integrale di convoluzione: dimostrazione ed
esempio numerico
 Trasformata di Laplace: definizioni e
proprietà fondamentali
 Esempi di applicazione all'analisi dinamica
delle reti
 Impedenza operatoriale
16. Mart. 31-10-00
(2h) TOT: 32 ore
 Funzione di trasferimento: definizione ed
impiego
 Modello della magnetostatica
 Alcuni campi significativi
 Filo indefinito
 Conduttore massiccio
 Lamina di corrente
 Tensione magnetica
 Flusso autoconcatenato e coefficiente di
autoinduzione
 Circuiti mutuamente accoppiati: coefficiente
di mutua induzione e convenzioni grafiche
 Legge dell'induzione
 F.e.m. dovuta a movimento: il generatore
 Forza di Lorentz
 Effetti ponderomotori e sforzi elettrodinamici
 Strizione magnetica (pinch effect)
17. Giov. 02-11-00
(2h) TOT: 34 ore
 Sforzi elettrodinamici
 Coppia su una spira rotante
 Energia di magnetizzazione
 Ferromagnetismo:
 curva di magnetizzazione
 intensità del campo interno M=J/0
 isteresi e perdite per isteresi
 Riluttanza magnetica
 Reti magnetiche
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

Leggi di Hopkinson
Elettromagnete: problema diretto
18. Lun. 06-11-00
(2h) TOT: 36 ore
 Elettromagnete: problema inverso
 Correnti parassite e perdite
 Cenni all'effetto pelle
 Riluttanza complessa
 Flussi medi di auto e mutua induzione
 Accoppiamento perfetto; coefficiente di
accoppiamento
 Reti equivalenti per circuiti perfettamente
accoppiati
 Corrente magnetizzante
 Il trasformatore ideale
19. Mart. 07-11-00
(2h) TOT: 38 ore
 Proprietà del trasformatore ideale
 Reti equivalenti per circuiti non perfettamente
accoppiati
 Reti magnetiche con permeabilità elevatissima:
esempi numerici
 Circuiti accoppiati su ferro: ipotesi semplificative
 Convenzioni alle porte e diagramma fasoriale
 Caratteristiche costruttive del trasformatore
 Trasformatore reale: rimozione delle ipotesi
semplificative
 Corrente a vuoto distorta
 Parametri trasversali
 Flussi dispersi e resistenza: parametri
longitudinali e rete equivalente totale
20. Giov. 09-11-00
(2h) TOT: 40 ore
 Trasformatore reale: rimozione delle ipotesi
semplificative
 Corrente a vuoto distorta
 Parametri trasversali
 Flussi dispersi e resistenza: parametri
longitudinali e rete equivalente totale
 Funzionamento sotto carico: equazioni e
diagramma fasoriale
 Reti equivalenti semplificate
 Rendimento
 Rendimento convenzionale
 Corrente di massimo rendimento
 Rendimento giornaliero
21. Lun. 13-11-00
(2h) TOT: 42 ore
 Prove sui trasformatori:
 Prova a vuoto
 Prova in cortocircuito
 Cenni sui trasformatori trifasi; gruppo
 Parallelo dei trasformatori
 Caduta di tensione industriale
 Autotrasformatori
 Tensioni e correnti
22. Mart. 14-11-00
(2h) TOT: 44 ore
 Autotrasformatore:
 Proporzionamento
 Precauzioni d'uso
 Variac
 Trasformatori di misura:
 Scopo, prestazioni
 TV e TA
 Errori, criteri costruttivi, precauzioni d'uso
 MOTORE ASINCRONO:
 Principio di funzionamento
 Scorrimento
23. Giov. 16-11-00
(2h) TOT: 46 ore
 Curve di campo di un avvolgimento monofase
 Campo pulsante e sua scomposizione
 Velocità di sincronismo e numero di coppie polari
 Campo rotante netto di un avvolgimento bifase e
di uno trifase
 Caratteristiche costruttive: statore, rotore, cave,
raffreddamento
24. Lun. 20-11-00
(2h) TOT: 48 ore
 Tensione, corrente e frequenza rotoriche
 Rete equivalente "complessiva"
 Diagramma fasoriale
 Bilancio delle potenze
 Coppia e caratteristica meccanica; analisi della
caratteristica
25. Mart. 21-11-00
(1h) TOT: 49 ore
 Avviamento del motore asincrono:
 Ad anelli
 A gabbia semplice
 A doppia gabbia
 A cave profonde
 Regolazione della velocità
26. Giov. 23-11-00
(2h) TOT: 51 ore
 Frenatura asincrono
 Asincrono monofase: avviamento a phase splitting
o a poli tagliati
 Generatore asincrono
 Cenni a variatore di fase e regolatore di tensione a
induzione
 MACCHINA A CC:




principio di funzionamento,
collettore
f.e.m. istantanea
ondulazione residua e numero di lamella
27. Lun. 27-11-00
(2h) TOT: 53 ore
 F.e.m. media della dinamo
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 Posizione delle spazzole e valore della f.e.m.
media
 Caratteristiche costruttive:
 Statore
 Rotore
 Collettore
 Spazzole
 Dinamo a vuoto: l'anello di Pacinotti
 F.e.m. alle spazzole e curva di campo
 Asse neutro
 Indotto a tamburo
 Macchine multipolari: caratteristiche e vantaggi
 Dinamo sotto carico: reazione d'armatura,
conseguenze e rimedi
28. Mart. 28-11-00
(2h) TOT: 55 ore
 Cenni sulla commutazione e suoi rimedi
 Sistemi di eccitazione
 Circuito generale della macchina a c.c.
 Coppia “elettromagnetica” resistente
 “Caratteristiche” delle dinamo
29. Giov. 30-11-00
(2h) TOT: 57 ore
 Motore a c.c.: principio di funzionamento; senso
di rotazione e tipo di eccitazione
 Coppia motrice
 Reazione di armatura e commutazione
 F.c.e.m. e reostato di avviamento
 “Caratteristiche” dei motori a c.c.
 Cenni all’avviamento, alla regolazione di velocità
e alla frenatura
 Rendimento
30. Lun. 04-12-00
(2h) TOT: 59 ore
 MISURE ELETTRICHE: generalità e
classificazioni
 Errori e loro cause più comuni
 Qualità degli strumenti; classi di precisione
 Strumenti magnetoelettrici: principio di
funzionamento, amperometro, galvanometro
31. Mart. 05-12-00
(2h) TOT: 61 ore
 Voltmetro magnetoelettrico
 Aumenti di portata: shunt e partitore
 Ponte di Wheatstone
 Strumenti a ferro mobile
 Strumenti elettrodinamici: principio di
funzionamento; amperometro; voltmetro
32. Giov. 07-12-00
(2h) TOT:63 ore
 Wattmetro elettrodinamico; errori di autoconsumo
e di angolo; wattmetri per basso cos
 Errori e loro cause più comuni
 Strumenti a induzione: principio di
funzionamento; wattmetro; contatore, errori e
accorgimenti costruttivi
33. Lun. 11-12-00
(2h) TOT: 65 ore
 Strumenti con raddrizzatori a semplice e a doppia
semionda
 Voltmetro digitale a rampa: principio di
funzionamento; amperometro, multimetro;
precisione, risoluzione
 Oscilloscopio: principio di funzionamento; base
dei tempi, trigger; tracce multiple: modalità
“alternate” e “chopper”
34. Mart. 12-12-00
(2h) TOT: 67 ore
 Oscilloscopio: ingresso differenziale; cenni
all’amplificatore operazionale e alla CMRR
 Cenni all’oscilloscopio campionatore e a quello
digitalizzatore
 Strumenti a convertitore: a termocoppia, a effetto
Hall
 IMPIANTI ELETTRICI: centrali di produzione,
tipologie e problemi connessi
35. Giov. 14-12-00
(2h) TOT: 69 ore
 Linee di trasmissione: materiali, disposizioni,
supporti; effetto “corona”
 Isolatori
 Schema a parametri distribuiti
 Caduta di tensione industriale
 Schemi unifilari
 Sovratensioni e sovracorrenti: tipi e cause
 Interruttori, contattori e sezionatori
36. Lun. 18-12-00
(2h) TOT: 71 ore
 Selettività di intervento delle protezioni: scopi e
tipi
 Relè amperometrici, volumetrici, termici,
magnetotermici: descrizione e curve di intervento
 Relè differenziale: principio di funzionamento,
tipi, sensibilità e modalità di impiego
37. Mart. 19-12-00
(2h) TOT: 73 ore
 Scaricatori; fusibili e loro coordinamento
 Reti di distribuzione in b. t.: strutture aperte o
chiuse
 Gestione del neutro in b. t.: reti TT, TN-S, TN-C,
IT: cenni alle correnti di guasto e alla sicurezza
38. Giov. 21-12-00
(2h) TOT: 75 ore
 Cabine di distribuzione: tipologie e raggio di
azione
 Cavi e conduttori, isolanti, codice dei colori,
modalità di posa e portata
 Cenni al calcolo di progetto e di verifica delle reti
di distribuzione in b.t.: reti aperte e reti chiuse
 Sicurezza elettrica: prime nozioni
 Effetti della corrente sul corpo umano
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39. Lun. 08-01-01
(2h) TOT: 77 ore
 Tipi di contatto (diretto, indiretto)
 Tipi di isolamento
 Protezioni contro il contatto indiretto: separazione
elettrica, doppio isolamento, locali isolanti, locali
conduttori
 Protezioni contro il contatto diretto: passive
(allontanamento) e attive (differenziale e
alimentazione in bassissima tensione)
 Dispersori di terra e generalità sull’impianto di
terra
40. Mart. 09-01-01
(2h) TOT: 79 ore
 Impianto di terra di protezione: tipi di dispersori
 Prescrizioni sui conduttori e loro posa
 Influenza dell’impianto di erra sulla tensione di
contatto
 Coordinamento con il relè di massima corrente e
con il relè differenziale
 Alimentazione di sicurezza
 Illuminazione di sicurezza
41. Giov. 11-01-01
(2h) TOT: 81 ore
 Visita alla Sala Macchine e alla Sala Alta
Tensione del DIEL
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