Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica Per la Realizzazione e Gestione di Sistemi Automatizzati (D.M. 509/99) Azionamenti Elettrici Caratterizzante Ingegneria Elettrica 01521 NO -ING-IND/32 Giuseppe Ricco Galluzzo Professore Ordinario Università di Palermo 6 90 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 60 Matematica, elettrotecnica, macchine elettriche, Elettronica Industriale di Potenza, Fondamenti di Automatica, Misure Elettriche, Capacità di impiego del PC, conoscenza della lingua inglese III Aula 1 della sede del Polo didattico di Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Esercitazioni in laboratorio Facoltativa Prova Orale, Presentazione delle esercitazioni svolte Voto in trentesimi Primo semestre, MARTEDI’ 8,30-13,30, ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI MARTEDI’ 13,30 –14,30 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del Corso avrà conoscenze riguardanti la struttura e il comportamento degli azionamenti elettrici con motore a c. c. e degli azionamenti elettrici con motore asincrono. In particolare lo studente sarà in grado di comprendere problematiche relative al controllo degli azionamenti elettrici con motore a c.c., al controllo scalare e vettoriale degli azionamenti elettrici con motore asincrono. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente avrà conoscenze e capacità di comprensione adeguate per scegliere ed assemblare i diversi componenti di un azionamento elettrico a c.c. e di un azionamento elettrico asincrono. Inoltre sarà in grado di collaudare e gestire gli azionamenti elettrici con motore a c.c. e con motore 1 asincrono per automazione industriale e per trazione. Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di interpretare correttamente e autonomamente i problemi posti dagli utilizzatori di azionamenti elettrici. In particolare egli saprà esprimere giudizi sul corretto funzionamento e impiego degli azionamenti elettrici con motore a c.c. e con motore asincrono e saprà collezionare le specifiche necessarie per la scelta dell’azionamento più adeguato, sia dal punto di vista tecnico che economico, alle esigenze del committente. Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche riguardanti gli azionamenti elettrici, di evidenziare problemi relativi alla scelta e al corretto impiego degli azionamenti elettrici e di offrire soluzioni. Capacità d’apprendimento Lo studente avrà acquisito capacità di apprendere, anche in modo autonomo, ulteriori conoscenze sugli azionamenti elettrici per trazione e per automazione industriale. Tali capacità di apprendimento gli consentiranno di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento. OBIETTIVI FORMATIVI Il corso ha carattere essenzialmente applicativo ed affronta lo studio degli azionamenti elettrici attualmente impiegati nel campo industriale ed in quello della trazione privilegiando in modo particolare le problematiche connesse con il loro funzionamento. In particolare, dopo una classificazione degli azionamenti elettrici in base al tipo di motore, di convertitore e di sistema di controllo, il corso tratta delle caratteristiche statiche dei carichi applicati al motore, delle modalità di accoppiamento motore-carico, delle equazioni del moto, delle condizioni di stabilità, della regolazione della velocità, del funzionamento sui quattro quadranti del piano coppia-velocità, della regolazione ad anello aperto e chiuso, del controllo di corrente e di coppia, di velocità e di posizione. Vengono quindi diffusamente trattati gli azionamenti con motori in corrente continua e gli azionamenti con motore asincrono. Gli obiettivi formativi consistono nel fornire agli allievi capacità adeguate: - per scegliere ed assemblare i diversi componenti di un azionamento elettrico a c.c. e di un azionamento elettrico con motore asincrono; - per collaudare e gestire gli azionamenti elettrici con motore a c.c. e con motore asincrono per automazione industriale e per trazione. ORE FRONTALI 1 7 8 LEZIONI FRONTALI Schema a blocchi e componenti di un azionamento elettrico Caratterizzazione statica e dinamica del sistema motore - carico Analisi del comportamento degli azionamenti elettrici con motore a c. c. alimentato da convertitore ac/dc con alcuni esempi di schemi di controllo 8 Analisi del comportamento degli azionamenti elettrici con motore a c. c. alimentato da chopper con alcuni esempi di schemi di controllo 14 Analisi del comportamento degli azionamenti con motore asincrono e inverter (VSI, CSI, CRVSI) con esempi di schemi di controllo scalare Elementi di controllo vettoriale degli azionamenti elettrici con motore asincrono Elementi di controllo vettoriale degli azionamenti elettrici con motore sincrono 4 2 2 16 TESTI CONSIGLIATI ESERCITAZIONI Esercitazioni numerico/pratiche su azionamenti in c.c. Eazionamenti con motore asincrono • Fotocopie dei trasparenti utilizzati • Leonhard W.: Control of Electrical Drives, Springer Verlag, 1996 • B. K. Bose: Power Electronics and AC drives, Prentice - Hall, 1986 • A. Bellini, G. Figalli: Il Motore asincrono negli azionamenti industriali, UNITOR 1990 • H. Bühler: Electronique de reglage et de puissance, Ed. Georgi, 1979 3 Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica per la Realizzazione e la Gestione di Sistemi Automatizzati (D.M. 509/99) Azionamenti Elettrici per l’Automazione Caratterizzante Ingegneria Elettrica 01524 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE ING-IND/32 Rosario Miceli Professore Associato Università di Palermo 6 90 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 60 Matematica, elettrotecnica, macchine elettriche, Elettronica Industriale di Potenza, Fondamenti di Automatica, Misure Elettriche, Capacità di impiego del PC, conoscenza della lingua inglese III Polo Didattico di Caltanissetta ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Esercitazioni in laboratorio Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre Mercoledi ore 15-19 MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Mercoledi ore 19-20 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie per affrontare e risolvere in maniera originale problematiche riguardanti lo studio e lo sviluppo dei principali azionamenti elettrici per l’automazione e dei convertitori elettronici di potenza in essi utilizzati. Inoltre lo studente sarà in grado di analizzare, attraverso modellizzazioni matematiche, simulazioni al calcolatore e verifiche sperimentali, il comportamento di tali sistemi, sia in regime stazionario che dinamico. Lo studente sarà inoltre in grado di progettare schede di automazione industriale. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente, grazie anche al cospicuo numero di ore del corso riservate alle attività di laboratorio, 4 avrà acquisito conoscenze, capacità di comprensione e metodologie che gli consentono di analizzare e risolvere problemi tipici della progettazione, sviluppo e messa a punto di Azionamenti elettrici per l’automazione e schede per l’automazione industriale. Egli sarà in grado di simulare al calcolatore strategie di controllo, sia di tipo tradizionale che innovative per azionamenti elettrici a velocità variabile e di sviluppare e mettere a punto un intero azionamento nonché di implementare schede di automazione industriale. Autonomia di giudizio Lo studente avrà acquisito metodologie di analisi proprie dello sviluppo e messa a punto di sistemi elettrici complessi, quali gli azionamenti elettrici e le schede elettroniche per l’automazione di sistemi elettrici; attraverso tali metodologie egli sarà in grado di affrontare problemi non strutturati e prendere decisioni in situazioni di incertezza. Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio problematiche complesse riguardanti lo studio e lo sviluppo dei principali azionamenti elettrici per l’automazione e per l’automazione di sistemi elettrici, anche in contesti altamente specializzati. Capacità d’apprendimento Lo studente sarà in grado di affrontare in autonomia qualsiasi problematica relativa allo studio degli azionamenti elettrici per l’automazione e di schede per l’automazione di sistemi elettrici. Sarà in grado di approfondire tematiche complesse quali quelle connesse allo sviluppo e messa a punto di nuove ed originali strategie di controllo. OBIETTIVI FORMATIVI Il Corso ha carattere applicativo e costituisce un complemento al corso di “Azionamenti Elettrici”. In esso, oltre ad approfondire alcuni argomenti riguardanti gli azionamenti elettrici per l’automazione e la progettazione di schede e componenti per l’automazione di sistemi elettrici, vengono trattati nuovi argomenti, quali i componenti che sfruttano circuiti logici combinatori e sequenziali sincroni e asincroni. Il Corso è finalizzato al conseguimento dei seguenti obiettivi: - fornire conoscenze e metodologie adeguate per affrontare e risolvere in maniera originale problematiche riguardanti lo studio e lo sviluppo dei principali azionamenti elettrici per l’automazione della componentistica per l’automazione di sistemi elettrici. ORE FRONTALI 10 15 15 5 15 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Definizioni dei sistemi per l’automazione Circuiti Logici Azionamenti per l’automazione Logica pneumatica e domotica ESERCITAZIONI Esercitazioni numerico/pratiche su azionamenti l’automazione. • • • • e componenti Fotocopie dei trasparenti utilizzati Leonhard W.: Control of Electrical Drives, Springer Verlag, 1996 B. K. Bose: Power Electronics and AC drives, Prentice - Hall, 1986 A. Bellini, G. Figalli: Il Motore asincrono negli azionamenti industriali, UNITOR 1990H. 5 per INGEGNERIA 2009-10 INGEGNERIA ELETTRICA PER LA REALIZZAZIONE E GESTIONE DI SISTEMI AUTOMATIZZATI (D.M. 509/99) Corso Integrato di Elettronica ed Elettronica di Potenza Affine/Caratterizzante Ingegneria Elettronica - Ingegneria Elettrica 08260 SI 2 ING-INF/01 - ING-IND/32 Mauro Mosca Ricercatore confermato Università di Palermo Antonino Oscar Di Tommaso Ricercatore Università degli Studi di Palermo 6+6 202 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE (MODULO 1 - Elettronica) DOCENTE COINVOLTO (MODULO 2 - elettronica industriale di potenza) CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 50 (modulo I) 48 (modulo II) Fisica o Fisica Generale, Principi di Ingegneria Elettrica, Matematica I e II, Elettronica II Polo Didattico di Caltanissetta ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Scritta, Presentazione al computer, Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre, Terzo modulo Modulo I: Mercoledì 9-13, Giovedì 15-19 Modulo II: dopo la fine della lezione Modulo I: Dopo la lezione o per appuntamento Modulo II: dopo la fine della lezione TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Il corso si propone di fornire allo studente una preparazione di base ad ampio spettro nel settore dell’elettronica analogica, digitale e di potenza, fornendo sia i principi teorici basilari che esercitazioni analitiche e progettuali. Particolare enfasi sarà data alle principali tecniche di analisi e sintesi dei circuiti elettronici, in modo da portare lo studente ad essere in grado di operare delle scelte progettuali autonome. A tale scopo si rilevano come fondamentali le varie esercitazioni svolte in aula. Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza sui metodi più adatti per 6 affrontare tipologie standard di circuiti elettronici di segnale e di potenza. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Verranno impartite le nozioni fondamentali necessarie per affrontare sia l’analisi che la sintesi dei circuiti elettronici. Ci si aspetta che lo studente sia in grado di riconoscere componenti e circuiti con l’ausilio delle tecniche di analisi acquisite e, inoltre, di leggere e utilizzare i data sheets forniti dai costruttori di circuiti integrati e di dispositivi di potenza in modo da poter scegliere opportunamente i componenti necessari a realizzare i progetti proposti. Autonomia di giudizio Il corso ha lo scopo di acquisire i metodi con i quali si affronta sia lo studio che la progettazione dei circuiti elettronici analogici, digitali e di potenza. Lo studente sarà pertanto in grado di interpretare e giustificare il comportamento elettrico di un circuito. Avrà inoltre acquisito una metodologia propria di analisi dei circuiti e delle metodologie progettuali in modo da risolvere un problema nel modo più efficace possibile; attraverso tali metodologie egli sarà in grado di scegliere i componenti più adatti per la stesura dello schema esecutivo del progetto di un sistema digitale di medio-bassa complessità e di schemi di convertitori elettronici di potenza. Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti i circuiti elettronici. In particolare sarà in grado di sostenere conversazioni sul condizionamento di un segnale, sull'interfacciamento tra diversi circuiti, sulle tecnologie utilizzate per la realizzazione della maggioranza dei circuiti integrati elettronici in commercio, sui dispositivi elettronici più adatti a realizzare una determinata funzione, sui convertitori elettronici di potenza per applicazioni negli azionamenti elettrici e nei sistemi elettrici per l’energia. Capacità d’apprendimento Allo studente verranno indicati i mezzi per completare ed affinare le nozioni acquisite durante il corso universitario. In particolare, sarà in grado di affrontare in autonomia diverse problematiche relative all’analisi e/o alla progettazione di circuiti elettronici. Questa padronanza gli consentirà di accedere senza sforzo sia ad ambiti professionali di medio livello tecnico nel settore, sia a corsi specifici di laurea specialistica. OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 1 Conoscenza dei principi di base dell’elettronica moderna, dei dispositivi elettronici, delle modalità di funzionamento e di progettazione di circuiti elettronici. MODULO 1 ORE FRONTALI 1 6 4 1 2 3 2 2 3 3 5 DENOMINAZIONE DEL MODULO: Elettronica LEZIONI FRONTALI Introduzione alla fisica dei semiconduttori Dispositivi discreti: diodi, MOSFET, e BJT. Circuiti a diodi e transistori. Dispositivi optoelettronici Amplificatori a componenti discreti. Amplificatori multistadio Dispositivi analogici integrati Studio in frequenza degli amplificatori Amplificatori operazionali e loro applicazioni Alimentatori e dispositivi di potenza Circuiti logici Famiglie logiche Circuiti combinatori Circuiti sequenziali 7 1 2 Multivibratori astabili e monostabili Acquisizione ed elaborazione dei segnali 15 ESERCITAZIONI Metodologie per la progettazione di sistemi digitali TESTI CONSIGLIATI • • Dispense del corso Sedra-Smith, "Circuiti per la microelettronica", (EDISES, 2005) OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 2 Conoscenza del principio di funzionamento, della modalità di funzionamento e di costruzione dei convertitori elettronici di potenza di più frequente utilizzo in ambito industriale. MODULO 2 ORE FRONTALI 4 7 8 8 7 6 8 TESTI CONSIGLIATI DENOMINAZIONE DEL MODULO: Elettronica Industriale di Potenza LEZIONI FRONTALI Componenti elettronici e componenti passivi utilizzati nei convertitori statici di potenza Convertitori c.a./c.c. Convertitori c.c./c.c. Convertitori c.c./c.a. Convertitori c.a./c.a. Cenni sull'applicazione dei convertitori negli impianti e negli azionamenti elettrici ESERCITAZIONI Esercitazioni numeriche sui convertitori elettronici di potenza. N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, "Power Electronics: Converters, Applications, and Design". Second edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995 (esiste anche una versione tradotta in lingua italiana). 8 Ingegneria 2009-2010 Ingegneria Elettrica (polo di Caltanissetta) (D.M. 270/04) Calcolo 2 Di base Matematica, informatica e statistica 01735 NO 1 MAT/03 MAT/05 Aiena Pietro Prof. Ordinario Università di Palermo 9 135 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI 90 Calcolo I I Caltanissetta – via Real Maestranza Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Obbligatoria Prova Orale, Prova Scritta Voto in trentesimi Secondo semestre Lunedì’ e Venerdì Lunedì e Venerdì RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI. Acquisizione di metodi e conoscenze matematiche relative all’analisi matematica di funzioni a più variabili. Soluzioni di equazioni differenziali Conoscenza e capacità di comprensione: Capacità di risolvere problemi relativi all’analisi matematica Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Applicare le tecniche a modelli matematici Autonomia di giudizio: Capacità ed autonomia nella soluzione dei problemi proposti Abilità comunicative: Chiarezza di esposizione delle problematiche matematiche Capacità d’apprendimento: Autonomia e capacità di inquadramento delle tematiche matematiche OBIETTIVI FORMATIVI Acquisizione de concetti fondamentali dell’analisi di funzioni a più variabili. Tecniche di risoluzione di equazioni differenziali 9 ORE FRONTALI Impossibile a quantificare TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Integrazione impropria Serie numeriche Serie di funzioni, sviluppi di Taylor Funzioni a più variabili differenziabilità Teoremi sulla differenziabilità Massimi e minimi vincolati Integrazione multipla Forme differenziali Integrali curvilinei Problema di Cauchy Equazioni differenziali di vario genere Sviluppo di Fourier ESERCITAZIONI Esercizi su tutti gli argomenti 1) C.D.Pagani- S. Salsa : Matematica, Casa editrice Masson, Milano 1997. 2) P. Marcellini C.Sbordone Calcolo, Casa editrice Liguori 3) P. Marcellini C.Sbordone:Esercitazioni di Analisi Matematica II Volume, parte I e II, Casa editrice Liguori. 10 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2009-2010 INGEGNERIA ELETTRICA (Caltanissetta) (D.M. 270/04) Matematica I Di Base Matematica, informatica e statistica 01745 NO MAT/05 Giuseppe La Spina Ricercatore in pensione Università di Palermo 9 153 72 Matematica del corso zero I Da definire Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Orale previo superamento di una prova scritta Voto in trentesimi Primo semestre Da definire Alla fine di ogni lezione RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del corso avrà conoscenza degli elementi fondamentali del calcolo differenziale ed integrale per funzioni di una variabile. In particolare conoscerà le principali proprietà globali e locali di una funzione e avra’ appreso i concetti di limite, continuità, derivata, serie numerica, primitiva e integrale di Riemann. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente affinerà la capacità di ragionamento logico e l’attitudine ad affrontare i problemi in modo scientificamente rigoroso; parallelamente, imparerà ad applicare i concetti acquisiti a problemi quali il calcolo di limiti e di integrali, lo studio di una funzione e lo studio del carattere di una serie numerica. Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di generalizzare le idee e le tecniche acquisite a situazioni e a problemi 11 non esplicitamente affrontati nel corso, ragionando per analogia e per estensione. Acquisterà inoltre l’abitudine a cercare più di una soluzione e più di un punto di vista nell’affrontare un singolo problema, cercando in particolare una soluzione personale. Diventerà infine più indipendente nel leggere un libro di matematica e nell’acquisire autonomamente le nozioni di cui ha bisogno Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti all’oggetto del corso. Sarà in grado di scrivere la soluzione di problemi di matematica in modo rigoroso e corretto, sia nella forma che nella sostanza Capacità d’apprendimento Lo studente apprenderà come le definizioni e i teoremi di una teoria matematica si sviluppino a partire da esempi concreti (“induzione” dal particolare al generale) e come la teoria generale possa a sua volta essere applicata a casi concreti (“deduzione” dal generale al particolare). Ciò lo faciliterà nell’affrontare i successivi corsi di carattere matematico e nel proseguire, più in generale, gli studi ingegneristici con maggiore autonomia ed discernimento. OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO Il corso di Matematica I ha come obiettivo sia quello , formativo , di abituare lo studente ad un ragionamento rigoroso affinandone le capacità logico-deduttive , sia quello, pratico , di fornire strumenti e informazioni che siano di servizio per gli studi successivi . ORE FRONTALI 2 3 2 4 3 2 12 7 3 5 LEZIONI FRONTALI Teoria elementare degli insiemi – Applicazioni – Insiemi finiti – Insiemi infiniti Struttura dei numeri reali - Estremo superiore ed estremo inferiore – Funzioni elementari I numeri complessi – Rappresentazione , operazioni , potenze e radici ennesime – Teorema fondamentale dell’algebra Successioni numeriche – Il concetto di limite – Successioni monotone – Algebra dei limiti - Forme indeterminate – Limiti notevoli – Il numero di Nepero Serie numeriche - Serie a segno costante – Serie armonica – Serie geometrica – Criteri di convergenza – Assoluta convergenza – Serie a segni alterni . Topologia naturale di R – Intorni – Punti interni – Insiemi aperti – Punti di accumulazione –punti isolati – Punti frontiera – Insiemi chiusi . Limiti di funzioni - Teoremi ( Unicità, Permanenza del segno – Limitatezza locale – Confronto . Continuità– Classificazione – Teoremi (Weierstrass Esistenza degli zeri – Valori intermedi ) – Proprietà delle funzioni monotone - Funzioni invertibili e funzioni inverse. Calcolo differenziale – Significato geometrico di derivata e di differenziale – Algebra delle derivate – Teorema di Fermat – Test di monotonia – Massimi e minimi relativi - Teoremi di Rolle e di Lagrange – Regole di de l’Hospital – Formula di Taylor – Studio di funzioni . Integrale di Riemann – Caratterizzazione delle funzioni integrabili – La funzione integrale – Primitive di una funzione – Teorema fondamentale del calcolo integrale – Teorema della media – Integrazione per parti e integrazione per sostituzione - Integrali indefiniti . Elementi di calcolo matriciale. Sistemi lineari. Elementi di geometria analitica 12 del piano. 29 TESTI CONSIGLIATI ESERCITAZIONI Esercitazioni riguardanti gli argomenti del corso Marcellini – Sbordone , Elementi di Analisi Matematica I .Liguori editore . Raccolta di esercizi a cura del docente 13 Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica –polo di Caltanissetta (D.M. 270/04) Chimica Di base Fisica e Chimica 01788 NO 1 Chim/07 Nome e Cognome: Sabina Alessi Qualifica: Ricercatrice Università di appartenza: Palermo 9 135 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE 90 Nessuna 1° Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova scritta, seguita da eventuale prova orale Voto in trentesimi III e IV modulo. L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Compatibilmente con il calendario delle lezioni TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI • Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti la struttura della materia, i principi che regolano le sue trasformazioni chimico-fisiche (trasformazioni di fase, reazioni chimiche ecc..) e le variazioni di energia che sempre le accompagnano. In particolare, lo studente sarà in grado di comprendere i principi fondamentali della struttura atomica e del legame chimico. Sarà inoltre in grado di valutare l’influenza dei parametri operativi (quali ad esempio temperatura e pressione) sulle reazioni chimiche. • Capacità di applicare conoscenze e comprensione: Lo studente sarà in grado di utilizzare gli strumenti relativi alla conoscenza della struttura della materia per correlare in modo qualitativo le sue proprietà (temperatura di fusione e di ebollizione, tensione di vapore ecc.) con la struttura. Inoltre, sarà in grado di indicare qualitativamente le condizioni 14 di processo ottimali per la conduzione di una reazione chimica in base alla natura degli obiettivi da perseguire (sintesi di un prodotto, produzione di energia, etc.). • Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare autonomamente: - la validità ed i limiti di approssimazione dei modelli interpretativi della struttura della materia; - gli ambiti di utilizzo dei principi della termodinamica e della cinetica ai fini della conduzione delle reazioni chimiche. • Abilità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su tematiche relative agli aspetti fondamentali della disciplina (struttura atomica, molecolare termodinamica e cinetica delle reazioni chimiche) facendo ricorso ad una terminologia scientifica adeguata, e agli strumenti della rappresentazione matematica dei principali fenomeni descritti. • Capacità d’apprendimento: Lo studente avrà appreso i principi fondamentali della struttura della materia e della conduzione delle reazioni chimiche. Avrà compreso la differenza tra un approccio fenomenologico e un approccio microscopico/modellistico allo studio delle proprietà della materia, delle sue trasformazioni chimiche e delle connesse variazioni dell’energia. Queste conoscenze contribuiranno alla formazione del suo bagaglio di conoscenza delle discipline fenomenologiche (fisiche e chimiche) e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento OBIETTIVI FORMATIVI Il corso di Chimica si propone di fornire agli studenti: - le conoscenze fondamentali della struttura della materia - i principi termodinamici e cinetici relativi alla sua trasformazione, con particolare riferimento ai sistemi ideali ORE FRONTALI 4 1 1 3 6 6 6 8 LEZIONI FRONTALI Elementi, composti, miscele, molecole, atomi, ioni. Mole, Reazioni chimiche: calcoli stechiometrici. Sistema termodinamico, funzioni di stato ed equazioni di stato; sistemi omogenei ed eterogenei, definizione di fase. Unità di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarità, molalità, frazione molare, percentuale in peso ed in volume. Sistemi gassosi. Gas ideali: equazione di stato. Cenni di teoria cinetica dei gas, distribuzione delle velocità molecolari. Gas reali: equazione di Van der Waals. Primo principio della termodinamica e termochimica; funzioni di stato energia interna ed entalpia. Trasformazioni esotermiche ed endotermiche. Secondo principio della termodinamica ed equilibrio chimico; funzioni di stato entropia, entalpia libera ed energia libera. Condizioni standard. Costante di equilibrio per reazioni in sistemi omogenei ideali. Principio di Le Châtelier. Costante di equilibrio per reazioni eterogenee. Passaggi di stato – Equilibrio liquido-vapore: tensione di vapore di un liquido. Ebollizione di un liquido. Equilibri solido-liquido e solido-vapore. Diagrammi di stato. Struttura atomica - Modello atomico di Bohr per l’atomo di idrogeno. Cenni 15 10 1 10 6 3 2 1 3 2 2 3 3 6 3 di meccanica ondulatoria. Equazione di Schrodinger. Orbitali atomici per l’atomo di idrogeno e per sistemi polielettronici. Configurazione degli elementi e tavola periodica. Proprietà periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica Legame chimico – Legame ionico. Legame covalente: modello della sovrapposizione degli orbitali di valenza. Legame sigma e pigreca. Legame covalente omopolare e eteropolare; elettronegatività. Legame dativo. Geometria molecolare ed orbitali ibridi. Cenni agli orbitali molecolari. Forze di Van der Waals. Legame di idrogeno. Legame metallico. Lo stato solido – Solidi amorfi e solidi cristallini. Tipi di solidi cristallini: ionici, molecolari, metallici, macromolecolari. Equilibri in soluzione - Tipi di soluzioni: solubilità e soluzioni sature. Solubilità dei gas nei liquidi: legge di Henry. Equilibri in soluzione acquosa: acidi e basi. Definizione di acido e di base secondo Arrhenius, LowryBronsted e Lewis.. Calcolo del pH per soluzioni di acido e base forti e deboli. Idrolisi dei sali. Soluzioni tampone. Correlazioni proprietà acido-base struttura molecolare. Prodotto di solubilità. Proprietà colligative delle soluzioni. Reazioni di ossido riduzione ed elettrochimica – Numero di ossidazione. Coppie coniugate redox. Pile, semielementi galvanici, potenziali standard di riduzione e criteri per stabilire la forza ossidante o riducente di una coppia redox. Legge di Nernst. Cenni di elettrolisi in sali fusi e leggi di Faraday. Cinetica chimica – Reazioni omogenee. Velocità di reazione, ordine di reazione, meccanismo di reazione e stato cineticamente determinante. Influenza della temperatura sulla velocità di reazione; relazione di Arrhenius. Catalizzatori. La tavola periodica degli elementi, descrizione dei gruppi. Idruri. Ossidi basici, acidi ed anfoteri. Acidi inorganici più comuni. Sali. Cenni di chimica organica. ESERCITAZIONI Elementi, composti, miscele, molecole, atomi, ioni. Mole, Reazioni chimiche: calcoli stechiometrici. Unità di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarità, molalità, frazione molare, percentuale in peso ed in volume. Sistemi gassosi. Gas ideali: equazione di stato. Cenni di teoria cinetica dei gas, distribuzione delle velocità molecolari. Gas reali: equazione di Van der Waals. Primo principio della termodinamica e termochimica; funzioni di stato energia interna ed entalpia. Trasformazioni esotermiche ed endotermiche. Secondo principio della termodinamica ed equilibrio chimico; funzioni di stato entropia, entalpia libera ed energia libera. Condizioni standard. Costante di equilibrio per reazioni in sistemi omogenei ideali. Principio di Le Châtelier. Costante di equilibrio per reazioni eterogenee. Equilibri in soluzione - Tipi di soluzioni: solubilità e soluzioni sature. Solubilità dei gas nei liquidi: legge di Henry. Equilibri in soluzione acquosa: acidi e basi. Definizione di acido e di base secondo Arrhenius, LowryBronsted e Lewis.. Calcolo del pH per soluzioni di acido e base forti e deboli. Idrolisi dei sali. Soluzioni tampone. Correlazioni proprietà acido-base struttura molecolare. Prodotto di solubilità. Proprietà colligative delle soluzioni. Reazioni di ossido riduzione ed elettrochimica – Numero di ossidazione. Coppie coniugate redox. Pile, semielementi galvanici, potenziali standard di 16 riduzione e criteri per stabilire la forza ossidante o riducente di una coppia redox. Legge di Nernst. Cenni di elettrolisi in sali fusi e leggi di Faraday. TESTI CONSIGLIATI • • Silvestroni “Fondamenti di Chimica” ed. Veschi Oxtoby, Nachtrieb “Chimica moderna” ed. Edises 17 Ingegneria 2009/10 Ingegneria Elettrica (CL) (D.M. 270/04) CIRCUITI LOGICI Affine Ingegneria Elettronica 08268 NO / ING-INF/01 Gianluca Acciari Ricercatore Università di Palermo 6 80 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE 70 Nessuna I Caltanissetta, via Real Maestranza snc Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Scritta e Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre, mod.3,4 L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Gio., 17-19. ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Acquisizione sia delle capacità di analisi necessarie alla interpretazione del funzionamento dei circuiti logici sia delle capacità di sintesi fondamentali per affrontare la fase di progetto di circuiti a livello logico. Per la sintesi, in particolare, viene sottolineato l’aspetto di modularità di un progetto e la suddivisione funzionale di un circuito logico. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di affrontare una vasta schiera di problematiche e trasformarle in una rappresentazione circuitale a livello logico. Capacità di distinguere i problemi che necessitano soluzioni in termini di circuiti combinatori da quelli in cui è previsto l’immagazzinamento di informazioni binarie (circuiti logici sequenziali). Autonomia di giudizio Essere in grado di valutare i risultati per un progetto di un circuito logico e formulare le eventuali modifiche e migliorie che possono seguire. Abilità comunicative 18 Essere in grado illustrare e commentare criticamente l'analisi o la sintesi di un circuito logico. Capacità d’apprendimento Utilizzando le conoscenze impartite nel corso si acquisiscono le capacità per seguire in maniera proficua ed approfondita i successivi insegnamenti che affrontano l'elettronica digitale ed i sistemi digitali più complessi. OBIETTIVI FORMATIVI Il corso si propone di affrontare in maniera completa ed articolata la fase di analisi e sintesi a livello di circuito logico che precede la fase di progetto per un circuito elettronico di tipo digitale. Si parte dai sistemi numerici e da alcuni tipi di codifiche in base differente dall'usuale sistema decimale per arrivare al sistema binario. Si affronta poi l'algebra di Boole come supporto fondamentale a tutti i processi di logica binaria. Si studiano i blocchi elementari fondamentali, ovvero le “porte logiche”, necessari per il primo passo di sintesi dal progetto logico-funzionale verso il circuito logico e, successivamente, verso il circuito elettronico di tipo digitale. Vengono poi affrontati i circuiti logici combinatori partendo da quelli più standard (Encoder, decoder, multiplexer, demultiplexer, sommatori,..) per passare successivamente ai circuiti logici di tipo sequenziale. In questi ultimi si introduce l'operazione di “immagazzinamento” della informazione elementare (bit) necessaria per compiere quelle funzioni logiche che implicano il concetto di memoria. Vengono descritti alcuni esempi classici di circuiti logici sequenziali quali i registri ed i contatori acquisendo così non solo la capacità di analisi, ma anche quella di progetto di un semplice circuito sia combinatorio che sequenziale o misto. Per problemi più complessi l'obiettivo del modulo è quello di acquisire la capacità di individuare lo schema risolutivo tramite l'uso di blocchi più elementari. Infine vengono descritte le memorie di tipo RAM statiche e dinamiche ed i dispositivi programmabili (ROM, PAL e PLA) dal punto di vista logico-funzionale. ORE FRONTALI 6 3 8 10 4 4 8 LEZIONI FRONTALI Sistemi numerici. Numeri binari, ottali, esadecimali ed in base “r” generica. Conversione tra basi e passaggio rapido tra basi 2, 4, 8, 16. Operazioni aritmetiche in base generica. Complemento e sottrazione utilizzando il complemento a “r-1”. Codice BCD e ASCII. Distanza di Hamming e codice Gray. Numeri reali in virgola mobile e standard IEEE 754 -1985. Algebra booleana. Operatori logici AND, OR, NOT e relative porte logiche. Funzioni booleane e loro complemento. Operatori logici NAND, NOR, XOR, XNOR. Funzioni dispari e controllo della parità/disparità. Forme canoniche: mintermini e maxtermini.Mappe di Karnaugh. Somme di prodotti e prodotti di somme. Analisi dei circuiti combinatori. Sintesi dei circuiti combinatori: tipo top-down con strategia “dividi et impera”. Convertitore di codice, Decodificatore (decoder), Codificatore (encoder), Multiplexer (mux), Demultiplexer (demux) Circuiti integrati: cenni sulla scala di integrazione e le famiglie logiche. Margine di rumore per logiche TTL e CMOS. Tempi di transizione e di propagazione. Fenomeni di “alee” statiche di tipo 1 e 0. Alee dinamiche. Half-adder e full-adder. Sommatori binari con riporto in cascata. Sommatori veloci con riporto anticipato (Look-Ahead Carry). Sottrattori e moltiplicatori binari. Circuiti sequenziali: latch e gated-latch di tipo SR e D. Flip-flop: edge e pulse level triggered. Flip-flop di tipo master-slave: SR, D, JK, Toggle. Ingressi diretti. Analisi dei 19 4 8 15 TESTI CONSIGLIATI circuiti sequenziali di tipo sincroni ed asincroni. Classificazione di Mealy e di Moore. Diagramma e tabella di stato. Sintesi dei circuiti sequenziali. Registri a caricamento seriale e parallelo. Registri a scorrimento parallelo/seriale, uni e bi-bidirezionali. Contatori binari: a cascata e sincroni. Progetto di contatori sincroni binari con conteggio arbitrario. Tipi di memorie e loro classificazioni. FIFO e LIFO. RAM di tipo statico e dinamico: cella elementare e bit-slice. Temporizzazione ed organizzazione interna delle memorie RAM in banchi. Tecnologia di programmazione mask, fuse ed anti-fuse. ROM, PROM, PAL e PLA. Cenni di altri dispositivi programmabili: CPLD, FPGA ESERCITAZIONI Esercizi ed esempi applicativi svolti durante il corso • M.M.Mano, C.R. Kime, “RETI LOGICHE”, Pearson Education Italia • T.L.Floyd, “Digital Fundamentals”, Prentice Hall • Dispense fornite dal docente. 20 INGEGNERIA 2009-2010 INGEGNERIA ELETTRICA RGSA – CALTANISSETTA (D.M. 509/99) COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA Caratterizzante Ingegneria Elettrica 02091 NO 1 ING-IND/31 GUIDO ALA Professore Associato confermato Università degli Studi di Palermo - DIEET http://www.dieet.unipa.it/ala 6 98 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 52 Nessuna, ma si consiglia di avere acquisito preliminarmente all’inizio del corso, le competenze relative ai corsi di matematica 1 e 2, Fisica 1 e 2, Principi di Ingegneria elettrica, Elettronica, Elettronica industriale di potenza, Azionamenti elettrici, Strumentazione e misure elettriche Terzo Caltanissetta – via Real Maestranza ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa ma consigliata Prova orale Voto in trentesimi Secondo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Un’ora prima ed un’ora dopo le lezioni di calendario, durante il periodo delle lezioni; in altri periodi, previo appuntamento telefonico o per e-mail ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione L’allievo, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e capacità di comprensione su: • caratterizzazione dell’onda elettromagnetica, con particolare riferimento all’onda piana uniforme ed ai problemi di diffusione nei buoni conduttori; 21 • • • • • • • • • • • • • • funzionamento e caratterizzazione dei circuiti a parametri distribuiti: valutazione dei parametri unitari e analisi delle linee di trasmissione di più comune impiego, anche mediante il simulatore PSPICE; caratterizzazione delle sorgenti elettromagnetiche elementari: dipolo elettrico, dipolo magnetico; dipolo lungo; parametri fondamentali per la caratterizzazione generale delle antenne e delle schiere di antenne; comportamento non ideale dei componenti; valutazione degli spettri in frequenza e degli inviluppi spettrali di segnali periodici e non periodici, con particolare riferimento alle forme d’onda dei segnali deterministici presenti nei dispositivi elettronici digitali; principio di funzionamento dell’analizzatore di spettro; problematiche di emissione e suscettività condotta; problematiche di emissione e suscettività radiata; modellizzazione dell’emissione e della suscettività condotta; modellizzazione dell’emissione e della suscettività radiata; caratterizzazione degli schermi elettromagnetici alle diverse frequenze di utilizzo; problematiche connesse con il fenomeno della scarica elettrostatica; impatto ambientale dei campi elettromagnetici nel quadro normativo nazionale ed internazionale; valutazione delle problematiche di compatibilità elettromagnetica in apparecchiature e sistemi nell’ambito delle applicazioni per i sistemi industriali automatizzati. Capacità di applicare conoscenza e comprensione L’allievo, al termine del corso, sarà in grado di: • individuare le problematiche di compatibilità elettromagnetica connesse con il funzionamento di apparecchiature e sistemi nell’ambito dell’ingegneria elettrica; • individuare possibili soluzioni per il soddisfacimento dei requisiti di compatibilità elettromagnetica stabiliti dalle norme e dalle leggi. Autonomia di giudizio L’allievo avrà acquisito l’autonomia necessaria per poter interpretare criticamente i risultati dell’analisi, al fine dell’ottenimento della compatibilità elettromagnetica di apparati e sistemi. Abilità comunicative L’allievo avrà acquisito la capacità di comunicare ed esprimere le problematiche inerenti l’oggetto del corso e di evidenziare gli aspetti fondamentali relativi alla compatibilità elettromagnetica in ambito industriale. Capacità d’apprendimento L’allievo sarà in grado di comprendere ed analizzare problemi di compatibilità elettromagnetica in sistemi anche complessi, prospettando soluzioni standard anche in contesti specializzati. OBIETTIVI FORMATIVI L’insegnamento si propone di fornire all’allievo le competenze necessarie per la valutazione della compatibilità elettromagnetica condotta e radiata di apparati e sistemi nell’ambito delle applicazioni dell’ingegneria elettrica. ORE FRONTALI LEZIONI FRONTALI Generalità sulla compatibilità elettromagnetica (CEM). Definizioni. 2 22 Terminologia. Unità di misura di comune impiego. Sistemi a parametri distribuiti. Esempi di interferenza elettromagnetica e modi di accoppiamento. Organismi normatori. Introduzione al decibel. 2 2 Sistema di misura delle lunghezze inglese. Cenno sugli organismi FCC e CISPR. Dimensioni elettriche: lunghezza d'onda e velocità di propagazione. Guadagno in potenza, in tensione, in corrente: il decibel. Il decibel come rapporto tra grandezze; scelta del riferimento: milli- micro-. Conversione dal dB al valore effettivo. Stima delle perdite di potenza nei cavi: impiego delle relazioni di linea di trasmissione. Onde progressiva e regressiva, coefficiente di riflessione. Relazioni nel dominio fasoriale e nel dominio del tempo. Perdita di potenza secondo i costruttori, espressione in dBx. Caratterizzazione delle sorgenti di segnale. Esempi di sistemi elettricamente corti e lunghi. Esempi di conversione in dBx e viceversa. Stima di quantità espresse in dB e stima di conversioni. Esempi di calcolo di tensioni e potenze in sistemi sorgente-cavo-ricevitore. Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi digitali. Generalità sulle norme FCC (USA) e sul documento CISPR 22. Limiti per le emissioni radiate e condotte. Esempio di LISN (Line Impedance Stabilization Network) per la valutazione delle emissioni condotte. 2 Richiami di teoria dei campi elettromagnetici: equazioni di Maxwell, condizioni al contorno. Flusso di potenza, vettore di Poynting; teorema di Poyntyng. Onde piane uniformi in mezzi ideali senza e con perdite: equazioni nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Velocità di fase, impedenza intrinseca, costante di propagazione. Valutazione del flusso di potenza associato all'onda piana uniforme. 3 Onda piana uniforme in mezzi dielettrici ed in mezzi conduttori: valutazioni sulla costante di propagazione e sull'impedenza intrinseca. Diffusione nei buoni conduttori: solido 3D semindefinito, effetto pelle, profondità di penetrazione. Effetto pelle nel conduttore cilindrico: determinazione dell'equazione differenziale nella variabile di campo di interesse; studio nel dominio della frequenza: equazione di Bessel di prima specie e sua soluzione. Andamento del modulo della densità di corrente normalizzata in funzione della distanza radiale, al variare della frequenza. Equazioni generali delle onde dei vettori di campo. 2 Linee di trasmissione uniformi a due conduttori di comune impiego. Equazioni delle linee di trasmissione: modo TEM; cella elementare r, l, c, g; determinazione dei parametri r, l, c per unità di lunghezza nel caso di due conduttori rettilinei e paralleli; parametri per un conduttore su piano di massa indefinito. Soluzione generale nel dominio del tempo. 2 Induttanza interna del conduttore cilindrico: espressione al variare della frequenza. Parametri p.u. del cavo coassiale e delle piste di un PCB. Soluzione delle equazioni di linea di trasmissione nel dominio del tempo: considerazioni qualitative. Soluzione nel dominio della frequenza: linea ideale; coefficiente di riflessione; computo delle quantità necessarie per la determinazione delle espressioni del fasore della tensione e del fasore della corrente in funzione di "z". Rapporto onde stazionarie (ROS) o voltage standing wave ratio (VSWR). Valutazione nelle diverse condizioni di carico. Flusso di potenza. Linea di trasmissione con perdite. Modelli approssimati a parametri concentrati. Cenni alla trasformazione dal dominio del tempo a quello della frequenza. Introduzione al simulatore PSPICE. Esempi di 23 simulazione di circuiti concentrati e distribuiti. 4 1 2 1 1 4 Equazioni delle onde dei potenziali ritardati, anche in mezzo con perdite. Gauge di Lorentz. Forma generale dei potenziali ritardati nel dominio del tempo e nel dominio fasoriale, espressi come integrali di cariche e correnti. Introduzione alle antenne. Antenne a dipolo; il dipolo elettrico: impiego del potenziale vettore magnetico ritardato fasoriale per la determinazione delle espressioni generali delle componenti del campo elettrico e del campo magnetico nello spazio libero, impiegando il sistema di coordinate sferiche. Approssimazioni in campo vicino ed in campo lontano. Potenza media irradiata in funzione della distanza radiale. Potenza media totale irradiata; resistenza di radiazione. Dipolo magnetico: espressioni delle componenti di campo. Resistenza di radiazione. Impedenza d'onda del dipolo elettrico e del dipolo magnetico: andamenti in funzione del rapporto distanza radiale/lunghezza d'onda. Il dipolo lungo: dipolo in mezza onda e monopolo al quarto d'onda. Schiere di antenne. Caratterizzazione delle antenne: direttività e guadagno; apertura efficace; fattore d'antenna; effetti di bilanciamento e adattatori di impedenza. Antenne a larga banda: biconica, log-periodica. Comportamento non ideale dei componenti: conduttori, linee e piste, il concetto di induttanza parziale. Effetto dei reofori sui componenti. Comportamento reale dei resistori: diagramma di Bode relativo al modello circuitale concentrato di un resistore reale. Comportamento reale di induttori e condensatori: diagrammi di Bode dei modelli circuitali concentrati dell'induttore e del condensatore reali. Bobine di arresto del modo comune: ferriti ed anelli di ferrite. Risposta in frequenza delle ferriti di uso comune. Elementi disturbanti nei motori in DC e nei dispositivi digitali. Comportamento reale degli interruttori elettromeccanici. Arco elettrico tra i contatti e diagramma qualitativo della caratteristica tensione-corrente: scarica di Townsend, scarica luminescente, zona di arco elettrico. Ordini di grandezza delle tensioni e delle correnti in gioco. Arco a sciame. Provvedimenti per l'eliminazione dell'arco elettrico. Spettri dei segnali periodici: funzioni di base ortogonali ed espansione in serie di Fourier; calcolo dei coefficienti della serie in sin() e cos(). Serie bilatera e monolatera con funzioni di base esponenziali complesse: relazioni tra i coefficienti. Comportamento della funzione sin(x)/x. Spettro di Fourier di un segnale periodico ad onda quadra. Tecniche di calcolo dei coefficienti della serie di Fourier per forme d'onda periodiche lineari a tratti: uso delle proprietà della "delta di Dirac". Relazione tra i coefficienti della funzione e quelli della sua derivata di ordine k. Spettro di forme d'onda trapezoidali, tipiche dei circuiti digitali. Inviluppi spettrali di forme d'onda trapezoidali: effetto dei tempi di salita e discesa sul contenuto spettrale; effetto della frequenza di ripetizione e del ciclo di funzionamento; effetto delle oscillazioni smorzate. Uso degli inviluppi spettrali nella valutazione delle "maschere" degli spettri di uscita di un sistema lineare. 1 Principio di funzionamento dell'analizzatore di spettro; rivelatore di picco e di quasi-picco. Dalla serie di Fourier alla trasformata di Fourier; integrale di convoluzione. 2 Modelli di emissione radiata per fili e circuiti stampati: confronto tra corrente di modo differenziale e corrente di modo comune. Modello di emissione per 24 la corrente di modo differenziale; modello di emissione per la corrente di modo comune. Impiego della sonda di corrente per la valutazione dei livelli di emissione. Esempi applicativi dei modelli di emissione del modo differenziale e del modo comune. Modello di suscettività radiata per fili: impiego di generatori distribuiti, pilotati dal campo EM incidente. Modello di suscettività radiata semplificato per linea ideale e per linea idealizzata. Cavi coassiali e impedenza di trasferimento. 2 2 1 1 1 2 1 1 2 Misura delle emissioni condotte: struttura generale e impiego della LISN. Uso di filtri di alimentazione ed effetto sulle correnti di modo comune e differenziale. Circuiti equivalenti. Scomposizione delle emissioni condotte dovute alle correnti differenziali ed alle correnti di modo comune: misura delle due componenti tramite commutatore DPDT. Alimentatori dissipativi ed a commutazione: analisi qualitativa del funzionamento e delle interferenze condotte; tipologie di trasformatori, impiego e connessione a massa dello schermo tra primario e secondario. Collocazione topologica dell'alimentatore e del filtro. Cenni alla suscettività condotta. Generalità sul problema della schermatura. Efficienza di schermatura (SE) di schermi piani: perdite per riflessione, assorbimento, riflessioni multiple. SE con sorgenti in campo lontano ed in campo vicino per incidenza normale. Cenni all'incidenza obliqua. Schermatura dei campi magnetici a bassa frequenza. Effetto delle aperture sia in alta che in bassa frequenza; principio di Babinet. Cenno all’impiego della teoria delle guide d'onda rettangolari per sagomare i fori di ventilazione. Scariche elettrostatiche, serie triboelettrica degli elementi, effetti, tecniche di mitigazione hardware degli effetti radiati e condotti. Collegamenti a massa: massa di segnale (analogica e digitale), massa rumorosa, terra di protezione. Collegamento a punto comune e a punti multipli, impedenza di accoppiamento di modo comune. Sistemi di messa a massa ibridi. Percorsi di massa parassiti. Massa a griglia nei PCB. La compatibilità elettromagnetica radiata negli impianti elettrici: analisi qualitativa. Impatto ambientale dei campi elettromagnetici: generalità sulla compatibilità elettromagnetica fisiologica con riferimento ai campi a bassa frequenza (sorgenti ELF) e ad alta frequenza (sorgenti IF/RF/MW). Campi elettrico e magnetico di linee elettriche aeree ed in cavo (norma CEI 211-4): polarizzazione ellittica, livelli di campo elettrico e magnetico di linee con varie tipologie di configurazione. Livelli di campo magnetico di apparecchiature industriali e di uso domestico. Metodi di misura e calcolo nel caso ELF. Metodi e tecniche di riduzione dell’induzione magnetica negli impianti elettrici. Tecniche di compensazione passiva per la schermatura di campi magnetici a frequenza industriale prodotti da linee elettriche aeree di trasmissione dell’energia. Progetti di schermatura di linee elettriche aeree. Realizzazione ed esercizio di un impianto di schermatura attiva di linea elettrica aerea. Esposizione umana ai campi elettromagnetici a bassa frequenza. Esposizione umana ai campi elettromagnetici ad alta frequenza. Effetto biologico, effetti sanitari acuti e differiti. Grandezze dosimetriche: densità di corrente di conduzione, tasso di assorbimento specifico (SAR – specific absorption rate). Grandezze radiometriche. Limiti di base, livelli di riferimento. Normativa, linee guida internazionali e legislazione nazionale. Cenni sulla percezione del 25 rischio. Totale: 44 2 2 4 ESERCITAZIONI Esempi di sistemi elettricamente corti e lunghi. Esempi di conversione in dBx e viceversa. Stima di quantità espresse in dB e stima di conversioni. Esempi di calcolo di tensioni e potenze in sistemi sorgente-cavo-ricevitore. Introduzione al simulatore PSPICE. Esempi di simulazione di circuiti concentrati e distribuiti. Spettro di Fourier di segnali periodici. Tecniche di calcolo dei coefficienti della serie di Fourier per forme d'onda periodiche lineari a tratti: uso delle proprietà della "delta di Dirac". Uso degli inviluppi spettrali nella valutazione delle "maschere" degli spettri di uscita di un sistema lineare. Totale: 8 TESTI CONSIGLIATI • C. Paul: “Compatibilità Elettromagnetica” – Edizioni Hoepli 1998. • Dispense fornite dal docente. • C. Paul: “Introduction to Electromagnetic Compatibility”, Second Edition, Wiley-Interscience, 2006. 26 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica R.G.S.A. (Caltanissetta) (D.M. 270/04) Disegno assistito da calcolatore Caratterizzante Ingegneria meccanica 02605 No 1 ING-IND/15 Giovan Battista Rinaldi Professore a contratto 9 150 75 Geometria del piano e dello spazio Primo Facoltà di Ingegneria – CL 1- Caltanissetta Lezioni frontali Esercitazioni in aula Facoltativa Prova grafica Prova orale, se richiesta dallo Studente Voto in trentesimi Primo semestre Disegno assistito da calcolatore – Lezioni Giovedì dalle ore 09,00 alle ore 11,00 Disegno assistito da calcolatore – Laboratorio Giovedì dalle ore 11,00 alle ore 13,00 ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Dalle ore 13,00 alle ore 14,00 (dopo l’attività frontale) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo Studente al termine del Corso avrà conoscenza nell’uso di programmi per il disegno assistito da calcolatore, nella esecuzione e nella lettura di disegni tecnici, anche dal punto di vista della conoscenza delle relative norme. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo Studente sarà in grado di utilizzare gli strumenti grafici acquisiti ed in uso nel campo della ingegneria elettrica. Autonomia di giudizio Lo Studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di realizzazione e di funzionamento 27 dell’organo di macchina rappresentato tramite i disegni tecnici. Abilità comunicative Lo Studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Capacità d’apprendimento Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni proprie del settore del disegno ed apprendimento delle relazioni tra le forme tridimensionali e quelle proiettate. OBIETTIVI FORMATIVI Obiettivo del corso è approfondire le tematiche inerenti la rappresentazione degli organi di macchina, secondo il metodo delle proiezioni ortogonali n l’idraulica dei corsi d’acqua naturali e introdurre lo studente alla conoscenze delle opere non convenzionali per la sistemazione idraulica dei corsi d’acqua. Gli approfondimenti dell’idraulica delle correnti a superficie libera riguarderanno il moto uniforme e permanente negli alvei naturali, con riferimento a geometrie complesse ed in presenza di vegetazione ed elementi grossolani sul fondo, il trasporto solido nei corsi d’acqua montani e la caratterizzazione del risalto idraulico, anche su fondo scabro, finalizzata alla progettazione dei manufatti di dissipazione in uso nelle sistemazioni idrauliche. Saranno studiate le briglie aperte, i canali rivestiti con elementi lapidei, le briglie e soglie in massi e le rampe in pietrame, sempre più diffuse negli interventi di sistemazione idraulica del tratto montano di un corso d’acqua. Saranno anche trattate alcune opere convenzionali, come le briglie in gabbioni e quelle in legname e pietrame, alle quali è in atto riconosciuta una certa valenza ambientale. Completano il corso alcune conoscenze sulle tecniche adottate per la riconversione, l’integrazione e la manutenzione di manufatti esistenti. ORE FRONTALI 1 LEZIONI FRONTALI Informazioni di carattere generale Scopo del disegno - Strumenti e loro uso. Norme generali per i Disegni tecnici Formato dei fogli: le dimensioni del formato base A0 - Formati derivati, loro scelta e designazione - Formati comuni - Formati allungati - Giacitura dei fogli da disegno - Margini e squadratura - Il riquadro per le iscrizioni. Proiezioni Concetto generale di proiezione - Proiezioni parallele ortogonali. 3 Proiezioni ortogonali Proiezioni di un punto, di una retta, di una figura piana, di un solido su un piano e su due piani ortogonali tra loro - Rappresentazione sul piano del disegno - Proiezioni su due piani di punti, rette e figure piane, amche in posizioni particolari - Proiezioni su tre piani di punti, rette e piani Rappresentazione sul piano del disegno - Proiezioni ortogonali su tre piani di solidi semplici - Il cubo e le proiezioni ortogonali sulle sue sei facce - Il sistema europeo (1° diedro) – Il sistema americano (3° diedro) - Modalità esecutive dei disegni tecnici - Scale di rappresentazione - Linee unificate: tipi, spessori, uso ed applicazioni - Estremità delle linee di richiamo - Incontro ed 28 intersezione delle linee - Denominazione e disposizione delle viste - Incontro ed intersezione delle linee. Applicazioni delle proiezioni ortogonali Scelta delle viste. 3 Assonometrie L'assonometria Cavaliera: determinazione del rapporto di riduzione, esempi ed applicazioni - Assonometria Cavaliera isometrica - Le assonometrie ortogonali: isometrica, dimetrica, trimetrica e loro rapporti di riduzione - Le assonometrie unificate. Sezioni Concetto generale di sezione - Tratteggi - Sezioni: con un solo piano, con piani paralleli, ribaltate in loco, parziali, in vicinanza, trasversali successive Rappresentazione mezza vista e mezza sezione - Elementi che non si rappresentano in sezione longitudinale - Sezioni di piccole dimensioni Sezioni di grandi dimensioni. 4 Intersezioni tra solidi e piani Definizioni relative a linee e superfici con particolare riferimento alle superfici di rotazione e di rivoluzione - Ricerca delle generatrici sui solidi di rivoluzione - Ricerca dei punti sulle superfici dei solidi di rivoluzione Concetti, principi generali e fondamentali sulle intersezioni tra solidi e piani Rappresentazione in proiezioni ortogonali di: intersezioni tra superficie cilindrica e piani di varia giacitura, intersezioni tra superficie conica e piani di varia giacitura, superficie sferica e piani di varia giacitura - Determinazione degli assi dell'ellisse proiettata – Intersezioni tra solidi non di rivoluzione e piani di varia giacitura. 4 Compenetrazioni tra solidi Concetti generali sulle compenetrazioni - Rappresentazione in proiezioni ortogonali di: compenetrazioni tra cilindri, compenetrazioni tra cilindri e prismi, compenetrazioni tra cilindri e coni, compenetrazioni tra coni e prismi, compenetrazioni tra cilindri e sfere, compenetrazioni tra sfere e prismi. 4 Filettature Concetto di elica cilindrica e di elicoide - Elicoide a piano direttore ed a cono direttore - Concetti generali sulle filettature e relativa nomenclatura Rappresentazione convenzionale delle filettature (viti e madreviti) - Il filetto incompleto e la sua rappresentazione - Il tratto utile di filettatura e sua rappresentazione - La troncatura delle viti e relativa rappresentazione Costruzione grafica della testa della vite e del dado esagonali - Collegamenti con: bullone, vite mordente, prigioniero, vite differenziale, vite calibrata Caratteristiche e designazione delle filettature ISO – Le viti a più principi: caratteristiche, definizioni, designazione - Viti a passo fine: caratteristiche, designazione - Il fenomeno dello svitamento spontaneo: mezzi atti ad evitarlo, 29 loro classificazione, rappresentazione e funzionamento; in particolare: la copiglia, il controdado, la rosetta elastica, la rondella, il dado con inserto, le molle a tazza, la rosetta elastica ondulata. 4 Quotatura Concetti generali - Linee di misura - Linee di riferimento - Frecce terminali Indicazione dell'origine - Criteri di tracciatura delle linee di misura e di riferimento - Criteri di scrittura delle quote: A e B - Quotatura: in serie, in parallelo, in doppio parallelo, a quote sovrapposte, in coordinate cartesiane, in coordinate polari, con rullo di misura, combinata – Quotatura: di angoli, di archi, di corde, di diametri, di raggi, di parti sferiche, di quadri, di smussi, di elementi ripetuti, di filettature, di filettatura a passo fine, di filettature sinistre, di parti simmetriche, di conicità, di inclinazioni. Criteri da seguire per l'esecuzione di una quotatura. 1 Convenzioni particolari di rappresentazione Parti contigue rappresentate per riferimento - Intersezioni reali - Intersezioni fittizie - Rappresentazione semplificata delle intersezioni - Facce piane - Viste di oggetti simmetrici - Viste interrotte - Elementi ripetuti - Particolari rappresentati in scala ingrandita - Contorno di elementi prima della lavorazione - Contorno di elementi finiti nei disegni grezzi - Direzione delle fibre. 0 Disegno assistito da calcolatore Tutte le esercitazioni si svolgono nelle aule informatiche della Facoltà, usando l’applicativo Autocad disponibile. Inoltre è stato messo a disposizione degli Studenti, tramite l’apposito sito dell’Ing. Licari, un breve corso di autoistruzione, multimediale ed interattivo, composto da video lezioni realizzate con tecnologia flash e compilato dallo stesso. Procedure di disegno computerizzato - Autocad Introduzione al CAD – L’ambiente di lavoro e l’interfaccia utente – Barre dei comandi – Unità di schermo – Limiti – Regola della mano destra – Finestre – Immissione delle coordinate – Zoom estensioni – Primitive (linea) – Coordinate assolute, relative, polari – Finestre di selezione – Sposta – Puntatore – Arco – Cerchio – Raccorda – Snap ad oggetto – Cima – Specchio – Orto – Layer ed assegnazioni – Taglia – SNL – Tratteggi – Scalatl – Poligono – Ellisse – Serie (rettangolare e polare) ESERCITAZIONI 3 Proiezioni ortogonali Proiezioni di un punto, di una retta, di una figura piana, di un solido su un piano e su due piani ortogonali tra loro - Rappresentazione sul piano del disegno - Proiezioni su due piani di punti, rette e figure piane, amche in posizioni particolari - Proiezioni su tre piani di punti, rette e piani Rappresentazione sul piano del disegno - Proiezioni ortogonali su tre piani di solidi semplici - Il cubo e le proiezioni ortogonali sulle sue sei facce - Il sistema europeo (1° diedro) – Il sistema americano (3° diedro) - Modalità esecutive dei disegni tecnici - Scale di rappresentazione - Linee unificate: tipi, spessori, uso ed applicazioni - Estremità delle linee di richiamo - Incontro ed intersezione delle linee - Denominazione e disposizione delle viste - Incontro ed intersezione delle linee. 30 Applicazioni delle proiezioni ortogonali Scelta delle viste. 3 Assonometrie L'assonometria Cavaliera: determinazione del rapporto di riduzione, esempi ed applicazioni - Assonometria Cavaliera isometrica - Le assonometrie ortogonali: isometrica, dimetrica, trimetrica e loro rapporti di riduzione - Le assonometrie unificate. Sezioni Concetto generale di sezione - Tratteggi - Sezioni: con un solo piano, con piani paralleli, ribaltate in loco, parziali, in vicinanza, trasversali successive Rappresentazione mezza vista e mezza sezione - Elementi che non si rappresentano in sezione longitudinale - Sezioni di piccole dimensioni Sezioni di grandi dimensioni. 3 Intersezioni tra solidi e piani Definizioni relative a linee e superfici con particolare riferimento alle superfici di rotazione e di rivoluzione - Ricerca delle generatrici sui solidi di rivoluzione - Ricerca dei punti sulle superfici dei solidi di rivoluzione Concetti, principi generali e fondamentali sulle intersezioni tra solidi e piani Rappresentazione in proiezioni ortogonali di: intersezioni tra superficie cilindrica e piani di varia giacitura, intersezioni tra superficie conica e piani di varia giacitura, superficie sferica e piani di varia giacitura - Determinazione degli assi dell'ellisse proiettata – Intersezioni tra solidi non di rivoluzione e piani di varia giacitura. 3 Compenetrazioni tra solidi Concetti generali sulle compenetrazioni - Rappresentazione in proiezioni ortogonali di: compenetrazioni tra cilindri, compenetrazioni tra cilindri e prismi, compenetrazioni tra cilindri e coni, compenetrazioni tra coni e prismi, compenetrazioni tra cilindri e sfere, compenetrazioni tra sfere e prismi. 3 Filettature Concetto di elica cilindrica e di elicoide - Elicoide a piano direttore ed a cono direttore - Concetti generali sulle filettature e relativa nomenclatura Rappresentazione convenzionale delle filettature (viti e madreviti) - Il filetto incompleto e la sua rappresentazione - Il tratto utile di filettatura e sua rappresentazione - La troncatura delle viti e relativa rappresentazione Costruzione grafica della testa della vite e del dado esagonali - Collegamenti con: bullone, vite mordente, prigioniero, vite differenziale, vite calibrata Caratteristiche e designazione delle filettature ISO – Le viti a più principi: caratteristiche, definizioni, designazione - Viti a passo fine: caratteristiche, designazione - Il fenomeno dello svitamento spontaneo: mezzi atti ad evitarlo, loro classificazione, rappresentazione e funzionamento; in particolare: la copiglia, il controdado, la rosetta elastica, la rondella, il dado con inserto, le 31 molle a tazza, la rosetta elastica ondulata. 9 Disegno assistito da calcolatore Tutte le esercitazioni si svolgono nelle aule informatiche della Facoltà, usando l’applicativo Autocad disponibile. Inoltre è stato messo a disposizione degli Studenti, tramite l’apposito sito dell’Ing. Licari, un breve corso di autoistruzione, multimediale ed interattivo, composto da video lezioni realizzate con tecnologia flash e compilato dallo stesso. Procedure di disegno computerizzato - Autocad Introduzione al CAD – L’ambiente di lavoro e l’interfaccia utente – Barre dei comandi – Unità di schermo – Limiti – Regola della mano destra – Finestre – Immissione delle coordinate – Zoom estensioni – Primitive (linea) – Coordinate assolute, relative, polari – Finestre di selezione – Sposta – Puntatore – Arco – Cerchio – Raccorda – Snap ad oggetto – Cima – Specchio – Orto – Layer ed assegnazioni – Taglia – SNL – Tratteggi – Scalatl – Poligono – Ellisse – Serie (rettangolare e polare) TESTI CONSIGLIATI Libri di testo consigliati F.P. Di Benedetto Appunti di disegno tecnico Chirone-Tornincasa Disegno Tecnico Industriale - Vol. 1° Ed.: Il Capitello UNI M1 Norme per il Disegno Tecnico, voll. 1° e 2° UNI Via Battistotti Sossi, 11 - 20100 Milano 32 Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica – polo di Caltanissetta (D.M. 270/04) Fisica I Di Base Fisica e Chimica 03295 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE FIS/01 FIS/03 Riccardo Burlon Professore Associato Università di Palermo 9 145 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE 80 Nessuna Primo Da definire Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Facoltativa Prova Orale preceduta da una prova scritta Voto in trentesimi Primo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Da definire ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica. Sarà in grado di enunciare tali leggi e di interpretare correttamente le equazioni matematiche che le descrivono Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di utilizzare le leggi della fisica e gli strumenti matematici per risolvere semplici problemi di meccanica e termodinamica ; conoscerà la validità e i limiti delle leggi e dei modelli usati. Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di osservare i fenomeni naturali e riconoscere le leggi che li governano; sarà in grado di schematizzare un processo, di individuare le cause dominanti che determinano la sua evoluzione e di stimare i valori delle grandezze fisiche coinvolte. Abilità comunicative 35 Lo studente avrà acquisito la capacità di esporre con coerenza e proprietà di linguaggio le problematiche inerenti gli argomenti del corso, sapendo cogliere le connessioni con gli argomenti trattati nei corsi frequentati in precedenza o nello stesso semestre. Capacità d’apprendimento Lo studente avrà appreso le leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica e le metodologie tipiche delle scienze fisiche da applicare alle problematiche dell’ingegneria, in modo critico ed autonomo. OBIETTIVI FORMATIVI Acquisire i principi fondamentali della meccanica e della termodinamica. Risolvere semplici esercizi di meccanica e di termodinamica. ORE FRONTALI 2 2 8 10 4 8 6 4 2 2 4 2 2 4 6 4 4 4 2 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Misura e grandezze fisiche Algebra vettoriale Cinematica del punto materiale Dinamica del punto materiale Lavoro ed energia Dinamica dei sistemi di punti materiali Dinamica del corpo rigido Oscillazioni Elementi di meccanica dei fluidi Calorimetria Principi della termodinamica Teoria cinetica dei gas perfetti ESERCITAZIONI Algebra vettoriale Cinematica del punto materiale Dinamica del punto materiale Lavoro ed energia Dinamica dei sistemi di punti materiali Dinamica del corpo rigido Principi della termodinamica Mazzoldi-Nigro-Voci, Elementi di FISICA “Meccanica e Termodinamica”, EdiSES- Napoli Halliday-Resnick-Krane, FISICA vol.I, Editrice Ambrosiana-Milano 36 Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica – polo di Caltanissetta (D.M. 270/04) Fisica II Di base Fisica e Chimica 07870 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE FIS/03 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE 6 98 TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE Voto in trentesimi Secondo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL 52 Fisica I Primo Caltanissetta – via Real Maestranza Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Facoltativa Prova scritta ed eventuale prova orale ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, al termine del Corso, avrà conoscenza di base delle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo, e sarà in grado di interpretare correttamente le equazioni matematiche che le descrivono. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di schematizzare i fenomeni fisici studiati e di applicare le leggi fisiche allo studio dei modelli fisici usati per la loro descrizione Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di osservare i fenomeni naturali e riconoscere le leggi che li governano; sarà in grado di schematizzare un processo, di individuare le cause dominanti che determinano la sua evoluzione e di stimare i valori delle grandezze fisiche coinvolte. Abilità comunicative Lo studente avrà acquisito la capacità di esporre con coerenza e proprietà di linguaggio le 37 problematiche inerenti gli argomenti del corso, sapendo cogliere le connessioni con gli argomenti trattati nei corsi frequentati in precedenza o nello stesso semestre. Capacità d’apprendimento Lo studente avrà appreso le leggi fondamentali dell’elettromagnetismo e le metodologie tipiche delle scienze fisiche da applicare alle problematiche dell’ingegneria in modo critico ed autonomo OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO Lo studente, al termine del Corso, avrà conoscenza delle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo, e sarà in grado di interpretare correttamente le equazioni matematiche che le descrivono. ORE FRONTALI 8 4 6 6 6 4 4 2 4 4 2 2 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Campo elettrostatico. Potenziale e lavoro elettrico. Legge di Gauss. Conduttori. Dielettrici. Energia elettrostatica. Corrente elettrica Campo Magnetico Forza Magnetica Legge di Ampere Induzione elettromagnetica Equazioni di Maxwell .Oscillazioni Elettriche Onde Elettromagnetiche ESERCITAZIONI Campo elettrostatico. Potenziale e lavoro elettrico. Legge di Gauss. Conduttori. Dielettrici. Energia elettrostatica. Corrente elettrica Campo Magnetico Forza Magnetica Legge di Ampere Induzione elettromagnetica Equazioni di Maxwell.Oscillazioni Elettriche Onde Elettromagnetiche Mazzoldi-Nigro-Voci, Elementi di FISICA “Elettromagnetismo”, EdiSESNapoli Halliday-Resnick-Krane, FISICA vol.II, Editrice Ambrosiana-Milano Serway-Jewett, Fisica per Scienze ed Ingegneria Vol.2, EdiSES, Napoli 38 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2009/2010 INGEGNERIA ELETTRICA - POLO DI CALTANISSETTA (D.M. 270/04) FISICA TECNICA Affine INGEGNERIA INDUSTRIALE 03318 NO 1 ING-IND/11 ANTONINO D’ORSO RICERCATORE UNIVERSITA’ DI PALERMO 6 90 60 Nessuna. I Aula 1 POLO DIDATTICO CALTANISSETTA Lezioni frontali; Esercitazioni in aula. Facoltativa. Prova Orale Voto in trentesimi. Secondo semestre Mercoledì 15:00-19:00 Mercoledì 14:00-15:00; 19:00-19:30 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per affrontare e risolvere le problematiche relative alla qualità delle varie forme di energia ed ai problemi del trasferimento del calore Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per analizzare e risolvere problemi tipici dell’analisi delle prestazioni energetiche dei cicli termodinamici e del dimensionamento dei componenti termici, per impostare e risolvere semplici problemi di trasmissione del calore e per dimensionare scambiatori di calore. Autonomia di giudizio Lo studente avrà acquisito una metodologia di analisi della qualità energetica dei processi di trasformazione dell’energia e dell’efficacia dei possibili interventi migliorativi, una capacità valutativa delle tecniche di isolamento termico e di smaltimento del calore. 39 Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di comunicare con proprietà di linguaggio specifico sulle leggi fisiche riguardanti l’utilizzazione dell’energia termica ai fini della produzione di energia meccanica, la trasmissione del calore; sarà in grado di esporre con proprietà di linguaggio specifico le tecniche di isolamento e di smaltimento del calore. Capacità d’apprendimento Lo studente sarà in grado di affrontare in autonomia più di una problematica complessa relativa alla utilizzazione pratica delle leggi della termodinamica e del trasferimento di calore. OBIETTIVI FORMATIVI Obiettivo del corso è l’acquisizione delle conoscenze di quelle parti della fisica generale, che sono alla base della gestione e della trasformazione dell’energia termica, ossia la termodinamica e il trasferimento di calore. L’approccio allo studio della termodinamica è di tipo prevalentemente energetico e mira all’ottimizzazione della trasformabilità dell’energia termica in energia meccanica. Dopo avere acquisito i concetti generali riguardanti la valutazione dello stato termodinamico delle sostenze ideali e reali, ed avere affrontato gli aspetti quantitativi e qualitativi inerenti l’energia (primo e secondo principio della termodinamica), vengono studiati i cicli termo motori con particolare riguardo al ciclo a vapore. Vengono, quindi, affrontati gli aspetti relativi alla trasmisssione del calore e delle tecniche per accrescere o ridurre gli scambi termici tra le superfici in disequilibrio di temperatura. ORE FRONTALI 1 3 4 4 4 4 4 4 3 4 3 3 3 5 LEZIONI FRONTALI Presentazione dell’insegnamento, delle discipline trattate e degli obiettivi Concetti fondamentali della termodinamica, grandezze ed unità di misura Proprietà delle sostanze pure; cambiamenti di fase; equazioni di stato; diagrammi di stato Primo principio della termodinamica: i sistemi chiusi. Energia interna. Primo principio della termodinamica: i volumi di controllo. Valvole di laminazione, turbine e turbocompressori; ugelli e diffusori. Secondo principio della termodinamica. Ciclo di Carnot. Rendimento termodinamico. Diseguaglianza di Clausius. Entropia; diagramma T-S Cicli diretti e cicli inversi; Ciclo Otto; Ciclo Diesel; Ciclo Rankine; macchine frigorifere e pompe di calore; proprietà dei refrigeranti Modalità di trasmissione del calore. Trasmissione del calore per irraggiamento; corpo nero. Fattori di vista. Irraggiamento tra superfici grigie e diffondenti. Convenzione naturale e forzata; conduzione in regime stazionario; postulato di Fourier; trasmissione attraverso strati piani, attraverso strati cilindrici e sferici; isolanti; tecniche di isolamento; raggio critico di isolamento Il problema della sbarra; metodi di smaltimento del calore: superfici alettate Scambiatori di calore; circolazione semplice e circolazione inversa ESERCITAZIONI Esercizi sulle trasformazioni relative a gas perfetti. Esercizi sulle trasformazioni relative a vapor d’acqua; uso dei diagrammi, calcolo dell’entalpia e dell’entropia, calore di vaporizzazione, riscaldamento dell’acqua per miscelazione 40 8 TESTI CONSIGLIATI Esercizi sulla trasmissione del calore; strati piani, strati cilindrici, camera d’aria; scambiatori. • • Çengel- Termodinamica e Trasmissione del calore- McGraw Hill G. Rodonò, R. Volpes Termodinamica e trasmissione del calore 2 voll. Dario Flaccovio Ed. Palermo 41 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Ingegneria 2009-2010 Ingegneria Elettrica RGSA sede di Caltanissetta (D.M. 509/99) Fondamenti di Automatica Caratterizzante Ingegneria dell’Automazione 03461 NO ING-INF/04 Filippo D’Ippolito Ricercatore Università di Palermo 6 90 60 Insegnamenti nel settore della Matematica 2 Facoltà di Ingegneria Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Orale, Prova Scritta Voto in trentesimi secondo semestre 5 ore settimanali per 12 settimane Dopo ogni lezione in sede o sempre via e-mail o telefono RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): • Il corso di Fondamenti di Automatica è un corso di base nell’ambito dell’analisi dei sistemi dinamici e del progetto di sistemi di controllo per sistemi reali di qualunque natura. Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito un nuovo approccio per affrontare e risolvere problemi ingegneristici di notevole importanza dal punto di vista applicativo. Tale approccio si basa sulla costruzione di un modello matematico del sistema sotto studio, sulla validazione sperimentale di tale modello, sulla individuazione e verifica di diverse proprietà del modello utili anche al fine di determinare le tecniche idonee per il progetto del sistema di controllo, sulla validazione delle prestazioni del sistema di controllo mediante esperimenti di simulazione digitale effettuata su Personal Computer utilizzando strumenti software adeguati e, infine, sulla verifica sperimentale su prototipo utilizzando dispositivi di prototipazione rapida per l’implementazione della parte controllante del sistema di controllo stesso. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): 42 • Lo studente sarà in grado di utilizzare le metodologie acquisite per lo studio ingegneristico di sistemi reali che possano essere descritti da modelli matematici lineari e tempoinvarianti. Sarà, altresì, in grado di progettare controllori di tipo PID, e controllori basati su reti di correzione elementari mediante tecniche di sintesi nel dominio di ω e di s. Autonomia di giudizio (making judgements) • Lo studente sarà capace di verificare le proprietà del modello sotto studio e, di conseguenza, di valutare le azioni da intraprendere per conseguire gli obiettivi finali del suo studio che sono quelli di costruire un sistema di controllo che permetta di soddisfare assegnate specifiche di progetto. Abilità comunicative (communication skills) • Le abilità comunicative dello studente verranno evidenziate nel corso delle prove orali di esame. Capacità di apprendere (learning skills) • Il corso si pone anche l’obiettivo di stimolare l’interesse dello studente per l’approccio di tipo sistematico utilizzato nella trattazione dei vari argomenti oggetto del corso stesso. Lo studente che acquisirà tale metodologia di studio sarà sicuramente in grado di proseguire gli studi di ingegneria con maggiore autonomia e con maggiore profitto. OBIETTIVI FORMATIVI Gli obiettivi del corso sono quelli dello studio dei sistemi reali mediante un approccio basato su di un modello matematico del sistema stesso. Tale modello viene utilizzato sia per valutare il comportamento dinamico e a regime mediante simulazione su PC in ambiente software dedicato, usualmente l’ambiente Matlab-Simulink, sia per definire e valutare importanti aspetti del comportamento del sistema reale stesso a partire dalla definizione e dallo studio di certe proprietà del modello, fra le quali rivestono fondamentale interesse la stabilità, la controllabilità, l’osservabilità, il comportamento a regime permanente e quello transitorio. Il modello matematico viene anche utilizzato per la progettazione di un controllore da associare al sistema reale in modo che l’intero sistema sia in grado di conseguire prefissate prestazioni. ORE FRONTALI 2 4 12 8 6 2 2 4 2 2 2 2 2 LEZIONI FRONTALI Introduzione al corso Modellistica Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nei domini del tempo, di s e di ω Proprietà dei modelli: controllabilità, osservabilità e stabilità Risposta in frequenza, legami globali Sistemi di controllo a catena aperta e a catena chiusa Criterio di Nyquist Comportamento in regime permanente e transitorio dei sistemi di asservimento e di regolazione Carte di Hall, Nichols Progetto di controllori basato su reti di correzione nel domini di ω Controllori PID Cenni sul luogo delle radici Cenni di progetto di controllori nel dominio di s 4 2 ESERCITAZIONI Trasformata e anti trasformata di Laplace: richiami ed esercizi Modellistica 43 10 1 1 3 2 TESTI CONSIGLIATI Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nei domini del tempo, di s e di ω Proprietà dei modelli: controllabilità, osservabilità e stabilità Criterio di Nyquist Progetto di controllori basato su reti di correzione nel domini di ω Progetto di controllori basato su reti di correzione nel domini di s Appunti dalle lezioni: parte in rete e parte copia cartacea Basso-Chisci-Falugi, Fondamenti di automatica, Edizioni Città Studi, 2007, ISBN: 8825173055 Bolzern-Scattolini-Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, edizione, Edizioni: McGraw Hill, 2008, ISBN: 8838664342 44 3a Ingegneria di Palermo 2009-2010 Ingegneria Elettrica RGSA (Caltanissetta) (D.M. 509/99) Impianti Elettrici Caratterizzante Ingegneria Elettrica 03862 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE ING-IND/33 Nome e Cognome: Mariano G. IPPOLITO Qualifica: Professore Universitario II fascia Università di Palermo 12 circa 196 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA circa 104 Nessuna III Via Real Maestranza Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Eventuali visite in campo. Facoltativa Prova orale finale Voto in trentesimi Primo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Martedì e Venerdì: ore 19.00-19.30 MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze su: struttura, articolazione e caratterizzazione dei sistemi elettrici di potenza. metodologie di analisi delle reti elettriche di trasmissione e tecniche di dispacciamento della produzione; principali implicazioni del nuovo assetto del mercato dell’energia elettrica; attività di pianificazione, progettazione, realizzazione e gestione dei sistemi elettrici di distribuzione; progetto e verifica di impianti elettrici utilizzatori. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente, al termine del corso, sarà in grado di: 45 impostare e risolvere i problemi di progetto e di verifica di reti elettriche in alta, media e bassa tensione, di tipo trifase e monofase, comprendenti linee aeree ed in cavo, con strutture comunque complesse; scegliere, dimensionare e coordinare i sistemi più idonei per la protezione degli impianti dalle sovracorrenti e dalle sovratensioni; impostare problemi di massimo tornaconto economico per il rifasamento degli impianti, il dimensionamento e la compensazione delle reti elettriche; comprendere le nuove dinamiche di mercato dell’energia elettrica dal punto di vista dei produttori, degli autoproduttori, dei distributori e dei clienti. Autonomia di giudizio Saprà esaminare in autonomia le relazioni causa-effetto per la maggior parte degli stati di funzionamento possibili per le reti di trasmissione e di distribuzione, sia in condizioni ordinarie sia in particolari condizioni critiche. Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di comunicare con buona proprietà di linguaggio sulle problematiche proprie dei sistemi elettrici di potenza, anche in contesti specializzati. Capacità d’apprendimento Lo studente sarà in grado di intraprendere ulteriori studi sull’analisi e il controllo dei sistemi elettrici di potenza, sulla sicurezza degli impianti elettrici, sulla compatibilità elettromagnetica, sull’automazione dei sistemi elettrici, ecc.. OBIETTIVI FORMATIVI DELL’INSEGNAMENTO Gli obiettivi formativi del Corso riguardano: - l’acquisizione di conoscenze per comprendere le principali problematiche di progetto e di esercizio dei sistemi elettrici di trasporto e trasmissione dell’energia elettrica. - l’acquisizione di conoscenze e competenze sulle principali tematiche dei sistemi e degli impianti di distribuzione dell’energia elettrica. A tal fine le attività del Corso saranno orientate ad approfondire i principali aspetti fisici, tecnici ed economici relativi al funzionamento di sistemi in alta tensione, i criteri e le metodologie per effettuare scelte tecnico-economiche per i sistemi di distribuzione, eseguire analisi dei carichi, calcoli di membrature elettriche in MT e bt, calcoli di correnti di cortocircuito, scelta di sistemi di rifasamento, operare le principali scelte progettuali riguardanti quadri e cabine elettriche. Nel Corso saranno trattati anche i principali aspetti riguardanti l’articolazione e il funzionamento del mercato dell’energia elettrica. Al termine del Corso lo studente sarà in grado di affrontare, con sufficiente autonomia, le problematiche principali degli impianti di distribuzione MT e bt, indagare e trovare le soluzioni più idonee per ciascuna applicazione. Potrà inoltre intraprendere studi specialistici sui sistemi di trasporto e trasmissione. ORE FRONTALI 8 12 24 LEZIONI FRONTALI Definizioni, principali classificazioni e concetti di base sui sistemi elettrici per l’energia. Produzione dell’energia elettrica: centrali elettriche, produzione da fonti convenzionali e da fonti rinnovabili, cenni sulla produzione distribuita, cenni sul nuovo assetto del mercato dell’energia elettrica. Trasmissione dell’energia elettrica: linee elettriche di trasmissione, limiti di 46 trasmissione in corrente alternata, load-flow, regolazione della frequenza, regolazione della tensione, problematiche di stabilità. 32 4 3 5 5 4 2 5 TESTI CONSIGLIATI Distribuzione dell’energia elettrica: struttura delle reti di distribuzione, dimensionamento e verifica delle linee, calcolo delle correnti di cortocircuito, protezione delle reti di distribuzione dalle sovracorrenti, scelta dei dispositivi di protezione, protezione delle reti dalle sovratensioni, rifasamento, cabine elettriche, quadri elettrici. ESERCITAZIONI Formulazione e risoluzione del load-flow in corrente continua e in corrente alternata per reti a tre nodi. Modello matematico del regolatore di velocità: funzione di trasferimento del regolatore nel dominio di s. Applicazioni del criterio termico e della massima caduta di tensione per il calcolo di reti di distribuzione aventi diversa configurazione. Calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti di distribuzione. Progettazione di banchi di rifasamento, con l’applicazione di diversi criteri per la determinazione della potenza rifasante. Schema elettrico trifilare di una cabina MT/BT (con anello in MT, banking in BT, misura dell'energia al primario e al secondario). Applicazioni dei problemi di progetto e di verifica ad impianti elettrici utilizzatori e di distribuzione V. Cataliotti “Impianti elettrici”- Volumi II e III, F. Flaccovio Editore. Altri ausili: Materiale didattico su argomenti specifici, distribuito dal docente durante il corso. 47 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica per la Realizzazione e la Gestione dei Sistemi Automatizzati (D.M. 509/99) Legislazione e norme sugli interessi collettivi A scelta Ingegneria elettrica 08259 NO ING-IND/32 e ING-IND/33 Salvatore Favuzza Ricercatore Università di Palermo 3 51 24 Nessuna Terzo Polo di Caltanissetta - Via Real Maestranza – Caltanissetta - Aula 3 Lezioni frontali Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre – terzo modulo Giovedì 10-14 Lunedì e Giovedì 15-16 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del corso acquisirà conoscenze relativamente a: fonti del diritto italiano e comunitario, organismi normatori italiani ed internazionali, verifiche di conformità, legislazione in materia di impiantistica elettrica e di sicurezza sui luoghi di lavoro. In particolare, lo studente sarà in grado di comprendere la fondamentale distinzione tra regola tecnica e norma tecnica, la gerarchia delle fonti legislative italiane ed europee, la necessità di inquadrare nel relativo contesto legislativo e normativo qualsiasi attività progettuale e realizzativa di tipo ingegneristico. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente al termine del corso sarà in grado di orientarsi, all’interno del complesso e variegato panorama legislativo e normativo, nazionale ed europeo, e, conseguentemente, di reperire le fonti più appropriate per la comprensione e soluzione dei casi concreti oggetto, di volta in volta, di analisi e studio; pertanto lo studente saprà inquadrare qualsivoglia problematica tecnica nel corretto ambito normativo e legislativo. In particolare, lo studente acquisirà, con riferimento precipuo agli aspetti di sicurezza impiantistica e sui luoghi di lavoro, le capacità di verificare la corretta 48 applicazione di una norma e/o disposizione di legge, di redigere elaborati progettuali conformi alle disposizioni normative e di legge. Autonomia di giudizio Lo studente al termine del corso acquisirà la capacità di svolgere ricerche di fonti normative e legislative di tipo tecnico necessarie alla raccolta di dati, informazioni, parametri e criteri per la conduzione di una corretta analisi delle problematiche tecniche oggetto, di volta in volta, di studio. Sulla scorta delle fonti individuate e delle conoscenze teoriche acquisite, sarà in grado di formulare giudizi autonomi sulla corretta applicabilità delle stesse alla fattispecie di volta in volta esaminata. Abilità comunicative Lo studente al termine del corso acquisirà la capacità di sostenere conversazioni su aspetti tecnici, legislativi e di conformità alle norme di prodotti ed impianti; in particolare, lo studente acquisirà la capacità d interloquire con organismi ispettivi e di controllo deputati ad emettere pareri e/o approvazioni. Capacità d’apprendimento Lo studente al termine del corso acquisirà consapevolezza non solo sulla necessità di inquadrare nel relativo contesto legislativo e normativo qualsiasi attività progettuale e realizzativa di tipo ingegneristico, ma anche e soprattutto sulla necessità di operare sempre e comunque uno studio continuo ed autonomo, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa. Sarà in grado, pertanto, di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia, consapevolezza e discernimento, riconoscendo che l’apprendimento autonomo e la ricerca delle fonti normative e legislative da applicare caratterizzerà comunque tutto l’arco della vita professionale. OBIETTIVI FORMATIVI DELL’INSEGNAMENTO Obiettivo dell’insegnamento è quello di far acquisire allo studente le conoscenze necessarie ad orientarsi all’interno del complesso e variegato panorama legislativo e normativo, nazionale ed europeo, al fine di affrontare uno studio consapevole continuo ed autonomo, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa, e ricercare la soluzione alle problematiche tecniche che di volta in volta si troverà ad analizzare nel corso della propria attività professionale. ORE FRONTALI 2 1 2 2 2 3 4 2 2 4 TESTI CONSIGLIATI LEGISLAZIONE E NORME SUGLI INTERESSI COLLETTIVI LEZIONI FRONTALI Sviluppo e valori della normativa tecnica: codifica, sicurezza, qualità. Aspetti economici e giuridici. D.Lgs. n.427/2000: prodotti, servizi, regola tecnica e norma tecnica. Organismi normatori. Le fonti del diritto italiano. Ordinamento e fonti del diritto comunitario. Attestazione, certificazione, dichiarazione di conformità. Accreditamento. Qualità di prodotto e di sistema. La direttiva macchine e la direttiva bassa tensione. D. Lgs. n.81/2008: sicurezza sui luoghi di lavoro D. Lgs. n.81/2008: sicurezza nei cantieri Sistemi di gestione della sicurezza Sicurezza negli impianti elettrici. DM n.37/2008, DPR n.462/2001. − V. Cecconi: “Normative e legislazione tecnica” – Pitagora Editrice, Bologna. − Dispense del docente. 49 Ingegneria 2009-2010 INGEGNERIA ELETTRICA R.G.S.A. (D.M. 509/99) Macchine e sistemi energetici speciali A scelta Ingegneria Energetica 04809 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE ING-IND/09 Stefano Beccari Docente a contratto Università di Palermo 6 60 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI 50 Nessuna 2° sede decentrata di Caltanissetta Lezioni frontali Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Primo semestre Da definire Venerdì dalle ore 15 alle ore 19 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti il funzionamento teorico delle macchine a fluido e degli impianti relativi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di distinguere l’opportunità di applicare le diverse tipologie di macchina a fluido a concreti casi ingegneristici, distinguendo fra necessità di soluzioni motrici ed operatrici. Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di funzionamento della macchina prescelta per la singola applicazione, privilegiando di volta in volta la soluzione più appropriata. Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su tematiche energetiche ed impiantistiche, termiche ed idrauliche. 50 Capacità d’apprendimento Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche energetiche e le problematiche realizzative delle macchine, e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento. ORE FRONTALI 6 4 14 8 6 6 6 50 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Cenni sulle fonti energetiche e sui principali metodi di trasformazione dell’energia. Richiami sulle applicazioni del teorema di Bernoulli. Impianti motori idraulici a bacino per la produzione di energia elettrica: elementi principali dell’impianto (condotta forzata, organi della regolazione, turbina, alternatore); rendimenti caratteristici dell’impianto e potenze ottenibili; le tipologie di turbine idrauliche e la loro classificazione. Richiami di termodinamica delle macchine: il primo principio della termodinamica in ottica lagrangiana ed euleriana (quest’ultima utile allo studio del moto dei fluidi in regime permanente); trasformazioni termodinamiche e rendimenti dei cicli termodinamici di interesse tecnico; le irreversibilità e il secondo principio della termodinamica (introduzione della funzione “entropia”). Gli impianti motori a vapore: rendimenti e potenze ottenibili; elementi costituenti l’impianto (pompe di alimentazione, caldaia, turbina e condensatore); metodi per aumentare il rendimento (rigenerazione termica e surriscaldamenti ripetuti); impianti cogenerativi (produzione di energia elettrica e calore) e relativa regolazione. Gli impianti con turbine a gas: parametri caratteristici di un ciclo BraytonJoule; rendimenti e potenze ottenibili; rigenerazione termica e regolazione. Le turbine idrauliche: triangoli delle velocità; rendimenti e potenze; mappe di funzionamento e curve di regolazione. Le turbine a fluido comprimibile: triangoli delle velocità di stadi assiali ad azione e a reazione; condizioni ottime di funzionamento; rendimenti e potenze; metodi di regolazione delle turbine a vapore. Le turbomacchine operatrici: compressori centrifughi e assiali con relativi triangoli di velocità; potenze e rendimenti; mappe di funzionamento di compressori e pompe. Totale Carmelo Caputo, “Gli impianti convertitori d’energia”, MASSON, 1997. Carmelo Caputo, “Le turbomacchine”, MASSON, 1997. 51 Ingegneria 2009-2010 Ingegneria Elettrica per la Realizzazione e Gestione di Sistemi Automatizzati (D.M. 509/99) Macchine Elettriche Caratterizzante Ingegneria Elettrica 04813 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE ING-IND/32 Antonino Oscar Di Tommaso Ricercatore Università degli Studi di Palermo 6+6 207 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 93 Matematica I, Fisica I e II o Fisica Generale, Principi di Ingegneria Elettrica, Misure Elettriche 2° ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI Polo Didattico di Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA Esercitazioni in laboratorio, Visite Facoltativa MODALITÀ DI FREQUENZA Prova orale, Presentazione delle esercitazioni METODI DI VALUTAZIONE sotto forma di relazioni tecniche Voto in trentesimi TIPO DI VALUTAZIONE Secondo semestre PERIODO DELLE LEZIONI Modulo I: Martedi e Giovedi dalle 09 alle 13 CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ Modulo II: Martedi e Giovedi dalle 09 alle 13 DIDATTICHE Modulo I: dopo la fine della lezione ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI Modulo II: dopo la fine della lezione STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza del principio di funzionamento fisico, dei modelli matematici, delle problematiche di controllo e regolazione e, infine, delle problematiche costruttive relativamente alle macchine elettriche fondamentali. In particolare lo studente sarà in grado di scegliere e di dimensionare, in base alle specifiche esigenze, le macchine elettriche nell'ambito dei sistemi elettrici per l'energia, degli impianti industriali automatizzati e dei sistemi elettrici per l'automazione. Lo studente sarà cosciente di alcuni temi d’avanguardia nel campo delle macchine elettriche. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo Lo studente sarà in grado di utilizzare gli strumenti della matematica, della fisica e dell'ingegneria 52 per lo studio, il dimensionamento, la progettazione, la realizzazione e l'installazione delle macchine elettriche; saprà porre e sostenere argomentazioni inerenti lo studio, l'applicazione, la messa in esercizio delle macchine elettriche. Autonomia di giudizio Lo Lo studente sarà in grado di conoscere e di interpretare i principali dati e parametri elettromeccanici delle macchine elettriche; sarà in grado di raccogliere i dati necessari sia per effettuare il corretto dimensionamento di una macchina elettrica sia per interpretarne il funzionamento sia, ancora, per valutarne il corretto funzionamento durante l'esercizio. Abilità comunicative Lo Lo studente acquisirà la capacità di comunicare informazioni e idee ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche riguardanti le macchine elettriche, di evidenziare problemi relativi alla collocazione di esse nell'ambito di sistemi elettrici e di offrire soluzioni adeguate. Capacità d’apprendimento Lo Lo studente avrà appreso le interazioni tra le varie tematiche e tra le fondamentali discipline dell'ingegneria elettrica affrontate durante il corso e ciò gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e con maggiore capacità critica. OBIETTIVI FORMATIVI Conoscenza del principio di funzionamento, della modalità di funzionamento e di costruzione dei trasformatori e delle macchine sincrone. Conoscenza del principio di funzionamento, della modalità di funzionamento e di costruzione delle macchine a induzione e delle macchine in corrente continua. ORE FRONTALI 2 4 2 1 4 4 LEZIONI FRONTALI Introduzione alle macchine elettriche Nozioni elementari sui materiali magnetici, conduttori e isolanti per le macchine elettriche Principio di funzionamento del trasformatore Modello matematico del trasformatore ai valori istantanei e in regime sinusoidale Messa in parallelo dei trasformatori Principio di funzionamento della macchina sincrona Modelli matematici della macchina sincrona in regime sinusoidale con struttura magnetica lineare e non lineare Curve caratteristiche delle macchine sincrone Messa in parallelo dei un alternatore su una rete a potenza prevalente Motori sincroni Stabilità dei motori e dei generatori sincroni 6 4 4 4 4 6 4 4 4 Principio di funzionamento della macchina ad induzione Caratteristiche costruttive dei motori ad induzione Modello matematico in regime sinusoidale del motore ad induzione Stabilità dei motori ad induzione Principio di funzionamento della macchina a corrente continua Dinamo Avvolgimenti delle macchine in corrente continua Motore in corrente continua Macchine elettriche speciali 4 4 4 4 4 53 8 8 TESTI CONSIGLIATI ESERCITAZIONI Esercitazioni numeriche sui trasformatori e sugli alternatori. Prova a vuoto e in corto circuito dei trasformatori. Esercitazioni numeriche sui motori a induzione e sulle macchine in corrente continua. Messa in parallelo di un alternatore. Misura dello scorrimento dei motori a induzione col metodo stroboscopico. M. Kostenko, Piotrovsky, Electrical Machines (Vol. I e II), MIR Publishers, Moscow. S. Crepaz, Macchine Elettriche, CLUP, Milano. M. Perez de Vera, Macchine elettriche (Vol. I e II), Liguori, Napoli. M. Andriollo, G. Martinelli, A. Morini: “I Trasformatori. Esercizi con elementi di teoria + Macchine elettriche rotanti. Teoria ed esercizi”. Libreria Cortina. Padova. 54 Ingegneria 2009-10 Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica RGSA sede di Caltanissetta (D.M. 509/99) Materiali, Componenti e Tecnologie elettriche Caratterizzante Ingegneria elettrica 08217 NO FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE ING-IND/33 Liliana Mineo Ricercatrice conf. Università di Palermo 6 90 CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 60 Principi di ingegneria elettrica, macchine elettriche II Da definire ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre Da definire Da definire RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Conoscenza dei materiali utilizzati nella realizzazione dei componenti elettrici e delle principali tecnologie di produzione. Conoscenza delle caratteristiche costruttive e funzionali dei seguenti componenti degli impianti elettrici: conduttori per linee elettriche aeree e componenti accessori, conduttori in cavo, relè di protezione, apparecchiature di interruzione e sezionamento, spinterometri e scaricatori, trasformatori. In fase progettuale, capacità di scegliere i singoli componenti, in base alle caratteristiche elettriche e alle destinazioni d’uso dell’impianto in cui devono essere installati. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di applicare i criteri di scelta e di impiego dei componenti degli impianti elettrici Autonomia di giudizio Capacità di esaminare e scegliere in autonomia i componenti degli impianti elettrici. Abilità comunicative 55 Capacità di comunicare, con linguaggio appropriato, le caratteristiche costruttive e il principio di funzionamento dei componenti degli impianti elettrici. Capacità d’apprendimento Essere in grado di intraprendere ulteriori studi sugli impianti elettrici. OBIETTIVI FORMATIVI Obiettivo del corso è la conoscenza delle caratteristiche fisiche, meccaniche e chimiche dei materiali utilizzati per la realizzazione dei componenti degli impianti elettrici e la conoscenza delle principali tecnologie di produzione. Ulteriori obiettivi sono la conoscenza delle caratteristiche costruttive e dei principi di funzionamento dei componenti delle linee aeree e in cavo, degli apparecchi di manovra e protezione, dei trasformatori, degli apparecchi di illuminazione e degli apparecchi di protezione dalle sovratensioni. ORE FRONTALI 10 5 10 6 13 4 4 4 LEZIONI FRONTALI Materiali adoperati nei componenti elettrici: conduttori, isolanti, materiali magnetici Generalità sugli impianti elettrici: definizioni, normativa Linee aeree: conduttori, isolatori, sostegni Linee in cavo Apparecchi di manovra e protezione: Relè, interruttori, fusibili, sezionatori Trasformatori nei sistemi di potenza Apparecchi di illuminazione Dispositivi di protezione dalle sovratensioni: spinterometri, scaricatori 4 ESERCITAZIONI Studio dei parametri elettrici delle linee elettriche. Studio dell’effetto corona TESTI CONSIGLIATI V. Cataliotti – Impianti elettrici - Volume I “Generalità- Componenti” - Ed Flaccovio 56 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2009/2010 Ingegneria Elettrica R.G.S.A. CL (D.M. 509/99) MISURE ELETTRICHE Caratterizzante INGEGNERIA ELETTRICA 05259 NO ING-INF/07 Misure elettriche ed elettroniche Ciro Spataro Ricercatore n.c. Università degli Studi di Palermo 9 153 72 Studio di Fisica II e Principi di ingegneria elettrica II Aula II Lezioni frontali, Esercitazioni in laboratorio Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Primo e secondo semestre lunedì ore 9.00 – 12.00 mercoledì ore 9.00 – 12.00 lunedì ore 12.00 – 13.00 mercoledì ore 12.00 – 13.00 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e capacità di comprensione relativamente a Principi di metrologia, Metodi e strumenti per le misure elettriche, Norme di riferimento per la metrologia applicata Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di Operare in ambito industriale, in laboratori di misure e tarature e sul campo; Scegliere la strumentazione di misura per il settore elettrico; Effettuare misure con strumentazione analogica e digitale delle principali grandezze elettriche; Valutare l’incertezza della misura; Tarare strumenti di misura; Orientarsi per la realizzazione sistemi di misura industriali e per collaudi. Autonomia di giudizio Lo studente avrà la capacità di raccogliere e interpretare i dati di misure e prove e sarà in grado di determinare giudizi di rispondenza a norme, con la consapovelezza delle implicazioni ad essi connessi; Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio tramite rapporti 57 prova e relazioni risultati delle attività di verifica e prova Capacità d’apprendimento Lo studente svilupperà quelle capacità di apprendimento che sono loro necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia di affrontare in autonomia qualsiasi problematica relativa al settore delle misure, prove e collaudi OBIETTIVI FORMATIVI Il corso illustra i fondamenti della scienza delle misure con particolare riferimento al settore elettrico (misure di grandezze elettriche in c.c. e a frequenze industriali). Il corso introduce alla teoria degli errori, ai campioni delle unità di misura, ai principi di funzionamento ed all’impiego della strumentazione e delle catene di misura, ai principali metodi di misura. Sono forniti i concetti ed i metodi per l’acquisizione, la quantificazione e l’interpretazione dei dati di misura, ivi compresi i concetti di incertezza e di riferibilità. Costituiscono gli obiettivi applicativi principali del corso, conseguiti anche attraverso le esercitazioni di laboratorio con la realizzazione pratica di circuiti di misura ed esecuzione delle relative prove, la capacità di scelta degli strumenti, dei metodi e delle procedure con miglior rapporto prestazioni/costi, in funzione del particolare problema di misura e delle specifiche imposte nelle diverse applicazioni e situazioni. ORE FRONTALI 9 3 9 12 6 5 3 3 6 4 3 3 3 3 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Introduzione alla metrologia. Incertezze di misura, Sistema internazionale di Unità di misura e campioni. Studio del comportamento dinamico dei sistemi di misura. Strumenti elettromeccanici: caratteristiche costruttive. Strumenti Magnetoelettrici, Elettromagnetici, Elettrodinamici, Elettrostatici, Termici, a Induzione. Strumenti elettronici: generalità, strumenti. analogici, Oscilloscopio a R.C., strumenti digitali, a campionamento (2h), Oscilloscopi Numerici, Sistemi automatici di misura Metodi di zero in c.c.: Ponti di Wheatstone e Thomson, Metodi potenziometrici. Metodi di zero in c.a.: ponti, schermature, metodi potenziometrici. Misure di resistenza in con metodo V-A. (2h) Trasformatori di misura, altri trasduttori di V e I e relativo impiego. Misure in c.a. monofase e trifase ESERCITAZIONI Misure di resistenza con ponti e con potenziometri. Taratura Voltmetri ed Amperometri. Misure con oscilloscopio e gneratori di segnali Misure con strumentazione elettronica Sistemi automatici di misura Appunti del corso forniti dal docente 58 Ingegneria 2009-2010 Ingegneria Elettrica RGSA di Caltanissetta (D.M. 509/99) Principi di Ingegneria Elettrica Caratterizzante Ingegneria Elettrica 05767 SI 2 ING-IND/31 FABIO VIOLA Ricercatore non confermato Università degli Studi di Palermo - DIEET GUIDO ALA Professore Associato confermato Università degli Studi di Palermo - DIEET http://www.dieet.unipa.it/ala 12 195 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE (MODULO 1) DOCENTE COINVOLTO (MODULO 2) CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ 105 Nessuna, ma si consiglia di avere acquisito preliminarmente all’inizio del corso, le competenze relative ai corsi di matematica 1 e 2 e di Fisica 1 e 2 Secondo Via Real Maestranza Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Primo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Un’ora prima ed un’ora dopo le lezioni di calendario, durante il periodo delle lezioni; in altri periodi, previo appuntamento telefonico o per e-mail ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione L’allievo, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e capacità di comprensione su: • metodi di analisi delle reti elettriche lineari in regime stazionario, in transitorio, in regime sinusoidale; 59 • • • metodi di analisi delle reti elettriche lineari nel dominio della frequenza; metodi di analisi dei sistemi trifase; metodi di analisi dei dispositivi elettromagnetici che coinvolgono gli aspetti riguardanti il campo elettromagnetico in regime stazionario e quasi-stazionario, con particolare riferimento alle applicazioni tipiche nei campi dei sistemi elettrici per l’energia, delle macchine elettriche, dell’elettronica applicata ai sistemi industriali automatizzati. Capacità di applicare conoscenza e comprensione L’allievo, al termine del corso, sarà in grado di: • discernere nel contesto di reti elettriche lineari i diversi fenomeni fisici, individuando relazioni di causa ed effetto, identificando, formulando ed analizzando tali fenomeni per mezzo di metodi, tecniche e strumenti aggiornati; • applicare i principali teoremi delle reti elettriche lineari; • impostare l’analisi nel dominio del tempo delle reti elettriche lineari; • impostare l’analisi frequenziale delle reti elettriche lineari; • impostare l’analisi di sistemi trifase simmetrici e dissimmetrici, equilibrati e squilibrati; • identificare, formulare e analizzare i problemi elettromagnetici tipici dell’Ingegneria Elettrica utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati. Autonomia di giudizio L’allievo avrà acquisito l’autonomia necessaria per poter giudicare criticamente i risultati dell’analisi elettromagnetica stazionaria e dell’analisi circuitale. Abilità comunicative L’allievo avrà acquisito la capacità di comunicare ed esprimere con buona proprietà di linguaggio gli aspetti fondamentali relativi all’analisi elettromagnetica in regime stazionario e quasistazionario ed all’analisi dei circuiti lineari in qualunque regime, offrendo anche soluzioni standard in contesti specializzati. Capacità d’apprendimento L’allievo sarà in grado di: • affrontare lo studio dei dispositivi elettromagnetici e delle macchine elettriche tipicamente impiegati nei sistemi elettrici di potenza ed avrà acquisito gli elementi per approfondire i criteri e le modalità connesse con la loro progettazione di massima; • affrontare lo studio dei sistemi elettrici di potenza con particolare riferimento agli impianti elettrici nelle applicazioni civili e industriali del terziario; • affrontare lo studio dei sistemi elettronici. OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 1 • Acquisizione del principio di funzionamento dei modelli circuitali dei principali componenti: resistori, condensatori, induttori, induttori accoppiati, generatori indipendenti, generatori pilotati, trasformatore ideale, doppi bipoli, multipoli; • Acquisizione delle competenze relative all’analisi delle reti elettriche lineari in regime stazionario, in transitorio, in regime sinusoidale, impiegando metodi nel dominio del tempo, e nel dominio dei fasori; • Acquisizione delle competenze relative all’analisi delle reti elettriche lineari concentrate nel dominio della frequenza; • Acquisizione delle competenze relative all’analisi dei sistemi trifase; • Acquisizione delle competenze relative all’analisi di reti 2-porte. 60 MODULO 1 ORE FRONTALI 1 4 3 2 3 4 6 4 4 2 2 2 Totale: 37 1 2 2 1 2 2 DENOMINAZIONE DEL MODULO: Circuiti LEZIONI FRONTALI Obiettivi della disciplina e sua suddivisione. Diversificazione dell’analisi di circuiti elettrici: circuiti a parametri concentrati e distribuiti. Il bipolo elettrico. Tensione e corrente. Condizioni di riferimento associate. Potenza elettrica. Funzione energia. Resistore, capacitore, induttore, circuito aperto, cortocircuito, diodo. Piani di definizione dei bipoli, correlazioni tra tensione e corrente. Bipoli lineari tempo invarianti e tempo varianti. Bipoli in serie ed in parallelo. Interpretazione grafica. Elementi attivi: generatori di tensione e di corrente. Parallelo e serie di generatori: casi ammissibili e non. Generatori reali. Generatori controllati. Definizioni di rete, nodo e ramo. Principi di Kirchhoff. Esempi di applicazione dei principi di Kirchhoff. Principali metodi e teoremi dei circuiti elettrici lineari: principio di sovrapposizione degli effetti, metodo delle correnti di anello, metodo dei potenziali nodali, teorema di Thevenin, teorema di Norton, teorema di Tellegen, teorema di Millman, teorema del massimo trasferimento di potenza. Analisi dei circuiti del primo ordine nel dominio del tempo. Circuiti RC e RL. Equazione differenziale del primo ordine lineare omogenea e a coefficienti costanti. Equazioni non omogenee e circuiti autonomi. Soluzione dell’equazione differenziale del secondo ordine. Circuiti RLC serie e parallelo. Risposta libera e risposta forzata. Frequenze naturali nel piano complesso. Stabilità. Cenni sull’analisi dei circuiti mediante le variabili di stato. Funzioni periodiche. Definizione di rete in regime sinusoidale. Metodi di risoluzione tradizionale per mezzo di leggi trigonometriche. Trasformata fasoriale. Applicazione delle leggi di Kirchhoff nel dominio dei fasori. Operazione di derivazione ed integrazione nel dominio dei fasori. Trasformazione dei bipoli nel dominio dei fasori. Sfasamento e fattore di potenza. Potenza in regime sinusoidale: potenza attiva, reattiva ed apparente. Triangolo delle impedenze, triangolo delle tensioni, triangolo delle potenze. La potenza su resistori, induttori e condensatori. Circuiti RLC serie e parallelo. Risonanza. Rifasamento. Sistemi trifase. Connessione dei generatori e dei carichi a stella ed a triangolo. Potenza istantanea e media per un carico trifase bilanciato. Vantaggi economici dell’impiego dei sistemi trifase. Definizione di multiplo e doppi bipoli, porta di ingresso e porta di uscita. Definizione dei modelli a parametri impedenza, ammettenza, ibridi e di trasmissione. Connessioni tra doppi bipoli. Fenomeni magnetici. Mutui accoppiamenti. Trasformatore ideale. ESERCITAZIONI Applicazioni delle leggi di Kirchhoff a circuiti generici. Applicazione dei metodi dei potenziali di nodo e delle correnti di anello. Applicazione del teorema di Thevenin e di Norton. Analisi di reti bi-porta. Risoluzione di circuiti dinamici del primo ordine. Risoluzione di circuiti dinamici del secondo ordine. Applicazione delle leggi di Kirchhoff in regime sinusoidale. Risoluzione di 61 2 3 1 Totale: 16 TESTI CONSIGLIATI reti impiegando i principali metodi e teoremi. Risposta in frequenza di circuiti passivi Risoluzione di reti trifase. Risoluzione di circuiti con mutui induttori. PERFETTI R: “Circuiti elettrici” - Zanichelli, 2003 OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 2 • Acquisizione delle competenze relative all’analisi del campo elettrico di configurazioni di elettrodi in mezzi isolanti, attraverso il metodo delle sorgenti equivalenti; • Acquisizione delle competenze relative all’analisi del campo di corrente di configurazioni di elettrodi in mezzi dissipativi, attraverso il metodo delle sorgenti equivalenti; • Acquisizione delle competenze per l’analisi dei circuiti magnetici; • Capacità di valutare i parametri di capacità, induttanza, mutua induttanza di configurazioni canoniche; • Acquisizione del principio di funzionamento dei convertitori elettromeccanici; • Acquisizione dei concetti fondamentali di propagazione del campo elettromagnetico. MODULO 2 ORE FRONTALI 4 4 4 8 10 4 1 2 Totale: 37 2 3 2 4 4 Totale: 15 TESTI CONSIGLIATI DENOMINAZIONE DEL MODULO: Campi LEZIONI FRONTALI Analisi vettoriale: operatori gradiente, divergenza, rotore; tubi di flusso e loro caratterizzazione; campi notevoli e loro proprietà Il campo elettrico in regime stazionario Il campo di corrente in regime stazionario Il campo magnetico in regime stazionario e quasi stazionario Determinazione di parametri globali di capacità, induttanza, mutua induttanza con riferimento a geometrie semplici Circuiti magnetici Il campo elettromagnetico in regime sinusoidale Principi di propagazione delle onde elettromagnetiche ESERCITAZIONI Analisi di configurazioni tipiche di elettrodi in mezzi isolanti per la valutazione della distribuzione del campo elettrico e del potenziale scalare elettrico in regime stazionario Analisi di configurazioni tipiche di elettrodi in mezzi dissipativi per la valutazione della distribuzione del campo di corrente e del potenziale scalare elettrico in regime stazionario Analisi di configurazioni tipiche di strutture elettriche ed elettromeccaniche per la valutazione della distribuzione del campo magnetico in regime stazionario e quasi stazionario Applicazioni relative alla determinazione dei parametri globali di capacità, induttanza, mutua induttanza con riferimento a geometrie semplici Analisi di circuiti magnetici • M. Guarnieri, A. Stella: “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica” volume primo – Edizioni Progetto Padova, 2002. • M. D'Amore: "Elementi di Elettrotecnica - Campi e circuiti” - Edizioni 62 Scientifiche SIDEREA, 1995. • Esercitazioni proposte http://www.dieet.unipa.it/ala/Esercitazioni.htm 63 dal docente: FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA (o LAUREA MAGISTRALE) INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE (MODULO 1) DOCENTE COINVOLTO (MODULO 2) DOCENTE COINVOLTO (MODULO 3) CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2008-09 INGEGNERIA ELETTRICA PER LA REALIZZAZIONE E GESTIONE DI SISTEMI AUTOMATIZZATI (D.M. 509/99) Corso Integrato di Elettronica ed Elettronica Industriale di Potenza Caratterizzante Ingegneria Elettrica 08260 SI 2 ING-INF/01 e ING-IND/32 Mauro Mosca Ricercatore Università di Palermo Antonino Oscar Di Tommaso Ricercatore Università di Palermo 12 (6+6) 200 100 Matematica I e II, Fisica o Fisica Generale, Principi di Ingegneria Elettrica II Polo Didattico di Caltanissetta Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Scritta, Presentazione al computer, Prova Orale, Presentazione delle esercitazioni sotto forma di relazioni tecniche Voto in trentesimi Secondo semestre, Terzo e Quarto modulo Mercoledì 9-13, Giovedì 15-19 Dopo la lezione o per appuntamento RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Si riferiscono all’insegnamento e non ai singoli moduli che lo compongono. Vanno espressi utilizzando i descrittori di Dublino Conoscenza e capacità di comprensione Il corso si propone di fornire allo studente una preparazione di base ad ampio spettro nel settore dell’elettronica analogica, digitale e di potenza, fornendo sia i principi teorici basilari che 64 esercitazioni analitiche e progettuali. Particolare enfasi sarà data alle principali tecniche di analisi e sintesi dei circuiti elettronici, in modo da portare lo studente ad essere in grado di operare delle scelte progettuali autonome. A tale scopo si rilevano come fondamentali le varie esercitazioni svolte in aula. Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza sui metodi più adatti per affrontare tipologie standard di circuiti elettronici di segnale e di potenza. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Verranno impartite le nozioni fondamentali necessarie per affrontare sia l’analisi che la sintesi dei circuiti elettronici. Ci si aspetta che lo studente sia in grado di riconoscere componenti e circuiti con l’ausilio delle tecniche di analisi acquisite e, inoltre, di leggere e utilizzare i data sheets forniti dai costruttori di circuiti integrati e di dispositivi di potenza in modo da poter scegliere opportunamente i componenti necessari a realizzare i progetti proposti. Autonomia di giudizio Il corso ha lo scopo di acquisire i metodi con i quali si affronta sia lo studio che la progettazione dei circuiti elettronici analogici, digitali e di potenza. Lo studente sarà pertanto in grado di interpretare e giustificare il comportamento elettrico di un circuito. Avrà inoltre acquisito una metodologia propria di analisi dei circuiti e delle metodologie progettuali in modo da risolvere un problema nel modo più efficace possibile; attraverso tali metodologie egli sarà in grado di scegliere i componenti più adatti per la stesura dello schema esecutivo del progetto di un sistema digitale di medio-bassa complessità e di schemi di convertitori elettronici di potenza. Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti i circuiti elettronici. In particolare sarà in grado di sostenere conversazioni sul condizionamento di un segnale, sull'interfacciamento tra diversi circuiti, sulle tecnologie utilizzate per la realizzazione della maggioranza dei circuiti integrati elettronici in commercio, sui dispositivi elettronici più adatti a realizzare una determinata funzione, sui convertitori elettronici di potenza per applicazioni negli azionamenti elettrici e nei sistemi elettrici per l’energia. Capacità d’apprendimento Allo studente verranno indicati i mezzi per completare ed affinare le nozioni acquisite durante il corso universitario. In particolare, sarà in grado di affrontare in autonomia diverse problematiche relative all’analisi e/o alla progettazione di circuiti elettronici. Questa padronanza gli consentirà di accedere senza sforzo sia ad ambiti professionali di medio livello tecnico nel settore, sia a corsi specifici di laurea specialistica. OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO Conoscenza dei principi di base dell’elettronica moderna, dei dispositivi elettronici, delle modalità di funzionamento e di progettazione di circuiti elettronici. MODULO ORE FRONTALI 1 6 4 1 2 3 2 DENOMINAZIONE DEL MODULO LEZIONI FRONTALI Introduzione alla fisica dei semiconduttori Dispositivi discreti: diodi, MOSFET, e BJT. Circuiti a diodi e transistori. Dispositivi optoelettronici Amplificatori a componenti discreti. Amplificatori multistadio Dispositivi analogici integrati Studio in frequenza degli amplificatori Amplificatori operazionali e loro applicazioni Alimentatori e dispositivi di potenza 65 2 3 3 5 1 2 15 TESTI CONSIGLIATI Circuiti logici Famiglie logiche Circuiti combinatori Circuiti sequenziali Multivibratori astabili e monostabili Acquisizione ed elaborazione dei segnali ESERCITAZIONI Metodologie per la progettazione di sistemi digitali • Dispense del corso • Sedra-Smith, "Circuiti per la microelettronica", (EDISES, 2005) OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO Conoscenza del principio di funzionamento, della modalità di funzionamento e di costruzione e di progettazione dei convertitori elettronici di potenza di più frequente utilizzo in ambito industriale. MODULO ORE FRONTALI 4 7 8 8 7 6 8 TESTI CONSIGLIATI DENOMINAZIONE DEL MODULO LEZIONI FRONTALI Componenti elettronici e componenti passivi utilizzati nei convertitori statici di potenza Convertitori c.a./c.c. Convertitori c.c./c.c. Convertitori c.c./c.a. Convertitori c.a./c.a. Cenni sull'applicazione dei convertitori negli impianti e negli azionamenti elettrici ESERCITAZIONI Esercitazioni numeriche sui convertitori elettronici di potenza. N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, "Power Electronics: Converters, Applications, and Design". Second edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995 (esiste anche una versione tradotta in lingua italiana). 66 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2009-2010 INGEGNERIA ELETTRICA RGSA POLO DI CALTANISSETTA (D.M. 509/99) SCIENZA DELLE COSTRUZIONI Affine Ingegneria dei Materiali 06313 NO ICAR/08 Vincenzo Ruisi Prof. Associato Università Palermo 6 90 60 Nessuna III Polo di Caltanissetta via Real Maestranza CL – Aula 2 Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Primo semestre Lunedi ore 15-19 Lunedi ore 13-14:30 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del Corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti la risposta di una struttura di assegnata geometria e dato materiale alle azioni esterne, in termini di stato tensionale e di deformazione. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di: dedurre uno schema di calcolo da una struttura assegnata; determinare le sollecitazioni cui sono soggetti i componenti di una struttura a causa di assegnate azioni esterne; determinare lo stato tensionale nel generico punto di una trave in equilibrio; determinare spostamenti e deformazioni delle sezioni degli elementi strutturali. Autonomia di giudizio 67 Lo studente sarà in grado di interpretare la risposta di una data struttura assegnata a date azioni esterne al fine di verificarne i requisiti di resistenza, rigidezza e stabilità. Lo studente sarà in grado di progettare sistemi strutturali semplici. Abilità comunicative Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Capacità d’apprendimento Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche delle materie di base che concorrono alla formulazione dei problemi della Scienza delle Costruzioni (Statica dei corpi rigidi, meccanica del continuo, teoria dell’elasticità) e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento. OBIETTIVI FORMATIVI Risoluzione di sistemi isostatici – Analisi dello stato tensionale nei punti di un continuo in equilibrio – Caratteristiche geometriche delle aree piane Verifica e progetto di sezioni per i vari casi di sollecitazione – Risoluzione dei sistemi iperstatici – Problemi di instabilità ORE FRONTALI 1 3 5 3 2 4 2 LEZIONI FRONTALI Introduzione alla Scienza delle Costruzioni Vincoli e reazioni vincolari, sistemi isostatici Caratteristiche di sollecitazione Statica del continuo deformabile Cinematica del continuo deformabile Teoria dell’elasticità Aspetto energetico della deformazione 4 2 2 4 2 1 2 1 1 1 Geometria delle aree La trave di De Saint Venant Sforzo normale semplice Flessione semplice Flessione e taglio Torsione Sforzo normale eccentrico Travature reticolari isostatiche Risoluzione dei sistemi iperstatici. Principio dei lavori virtuali Problemi di instabilità, carico critico euleriano 4 5 ESERCITAZIONI reazioni vincolari, caratteristiche sollecitazioni, stati tensionali Sollecitazioni: verifica e progetto. - Risoluzione dei sistemi iperstatici TESTI CONSIGLIATI Dispense del corso (V. Ruisi – Lezioni di Scienza delle Costruzioni) C. Polizzotto. Scienza delle Costruzioni, COGRAS Palermo Muscolino Falsone: Introduzione alla Scienza delle Costruzioni, Pitagora Bologna M. Di Paola: Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Centro Stampa Ingegneria 68 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Ingegneria 2009-2010 Ingegneria Elettrica per la Realizzazione e Gestione dei sistemi Automatizzati – polo di Caltanissetta (D.M. 509/99) Sistemi intelligenti per gli impianti e gli azionamenti elettrici A scelta Ingegneria Elettrica 10026 NO 1 ING-IND/33 Eleonora Riva Sanseverino Professore Associato Università di Palermo 6 90 60 Corso integrato di Calcolo numerico Fondamenti di Informatica Secondo Polo didattico di CL Lezioni frontali, Esercitazioni in aula Obbligatoria Prova Orale Voto in trentesimi Primo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL I giorni durante i quali si svolgono attività didattiche, dopo le attività didattiche RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Conoscenza delle tecniche intelligenti per la risoluzione di problemi di gestione e pianificazione e di analisi dei dati in ingegneria elettrica. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di sviluppare un software per la ricerca su alberi e grafi e per la ottimizzazione. Autonomia di giudizio Capacità di stabilire quale approccio fra quelli studiati è più adatto a gestire un particolare problema. Abilità comunicative Capacità di utilizzare la terminologia adeguata negli ambiti di riferimento (informatica, data mining, machine learning, ricerca euristica) 69 Capacità d’apprendimento Capacità di interpretare le nuove tecnologie di gestione automatica e intelligente di sistemi e azionamenti elettrici. OBIETTIVI FORMATIVI Capacità di individuare gli obiettivi progettuali/operativi all’interno di un determinato conteso scientifico; capacità di formulare funzioni obiettivo e vincoli. Capacità di identificazione e rappresentazione delle variabili di ottimizzazione. Capacità di scegliere le strutture dati più adeguate. Capacità di individuare gli strumenti adatti per la risoluzione di un determinato problema di gestione/progetto intelligente di un sistema/azionamento elettrico. ORE FRONTALI 4 12 12 10 4 16 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Panoramica sulla Intelligenza artificiale. Studio dei principali metodi di ricerca informata e non informata su alberi e grafi. Studio dei problemi di Soddisfacimento dei vincoli e metodi di risoluzione. Studio dei problemi di ottimizzazione (discesa lungo il gradiente e ottimizzazione euristica con algoritmi naturali) Studio delle Reti neurali ad apprendimento supervisionato e non supervisionato Cenni sulla Logica Fuzzy e sui sistemi basati su logica Fuzzy ESERCITAZIONI Sviluppo software Artificial Intelligence: a modern approach, by Russel – Norvig; Prentice Hall Intelligenza artificiale, by Nillson - Apogeo 70 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI Ingegneria 2009/2010 Ingegneria Elettrica per la Realizzazione e la Gestione dei Sistemi Automatizzati (D.M. 509/99) Tecnica della sicurezza elettrica Caratterizzante Ingegneria elettrica 07186 NO ING-IND/33 Salvatore Favuzza Ricercatore Università di Palermo 6 102 48 Nessuna Terzo Polo di Caltanissetta - Via Real Maestranza – Caltanissetta - Aula 3 Lezioni frontali Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi Secondo semestre – terzo e quarto modulo Lunedì 10-14 Lunedì e Giovedì 15-16 RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del corso acquisirà conoscenze relativamente a: principi generali di sicurezza elettrica, misure di protezione contro i rischi derivanti da elettrocuzione, principali prescrizioni legislative e normative in materia di sicurezza elettrica. In particolare, lo studente sarà in grado di comprendere le problematiche legate all’utilizzo dell’energia elettrica e correlate con gli aspetti di sicurezza, i principi fisici alla base di esse e dei criteri su cui si fondano le diverse misure impiantistiche di protezione dell’uomo dall’elettrocuzione. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente al termine del corso sarà in grado di applicare le proprie conoscenze e la propria comprensione per identificare, formulare e risolvere problemi di sicurezza elettrica; in particolare, lo studente saprà scegliere e dimensionare le misure più idonee da adottare per la protezione contro i contatti diretti ed indiretti, contro il rischio incendio e/o esplosione nell’ambito di un progetto di impiantistica elettrica, con riferimento alla tipologia di ambiente e/o destinazione d’uso dello stesso, nel rispetto delle prescrizioni legislative e normative; lo studente saprà, inoltre, porre e 71 sostenere argomentazioni di impiantistica elettrica e dei relativi aspetti di sicurezza. Autonomia di giudizio Lo studente al termine del corso acquisirà la capacità di raccogliere tutti i dati necessari alla individuazione ed all’analisi delle principali problematiche correlate all’utilizzo dell’energia elettrica con riferimento all’aspetto della sicurezza. Sulla scorta dei dati raccolti e delle conoscenze teoriche acquisite, sarà in grado di formulare giudizi autonomi sull’efficacia delle diverse soluzioni progettuali di sicurezza impiantistica applicabili alla fattispecie di volta in volta esaminata. Abilità comunicative Lo studente al termine del corso acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti all’oggetto del corso stesso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche di sicurezza elettrica, di evidenziare problemi relativi all’uso dell’energia elettrica e di comunicare soluzioni. Capacità d’apprendimento Lo studente al termine del corso acquisirà consapevolezza non solo sugli aspetti legati alle problematiche di sicurezza elettrica, ma anche e soprattutto sulla necessità di operare sempre e comunque uno studio continuo ed autonomo, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa e del progresso tecnico e tecnologico. Sarà in grado, pertanto, di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia, consapevolezza e discernimento, riconoscendo che l’apprendimento autonomo caratterizzerà comunque tutto l’arco della vita professionale. OBIETTIVI FORMATIVI DELL’INSEGNAMENTO Obiettivo dell’insegnamento è quello di far acquisire allo studente le conoscenze necessarie ad affrontare lo studio, l’analisi e la risoluzione delle problematiche inerenti alle condizioni di sicurezza nel campo dell’impiantistica elettrica. Ulteriore obiettivo è quello di far acquisire la consapevolezza circa la necessità di operare uno studio continuo ed autonomo durante tutto l’arco della futura attività professionale, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa e del progresso tecnico e tecnologico, al fine di individuare le misure impiantistiche più idonee a garantire la protezione dell’uomo dalla elettrocuzione. ORE FRONTALI 1 4 1 2 2 2 4 4 3 2 2 1 2 3 2 2 4 3 2 LEZIONI FRONTALI Presentazione corso Riferimenti legislativi e normativi sulla sicurezza Principi generali di sicurezza Corrente elettrica e corpo umano Comportamento del terreno come conduttore elettrico Generalità sulla protezione contro i contatti indiretti Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT Protezione passiva contro i contatti indiretti Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi in alta tensione Sicurezza nell’interfaccia alta-bassa tensione Esecuzione dell’impianto di terra Uso di software per la progettazione degli impianti di terra Protezione contro i contatti diretti Sistemi a bassissima tensione Sicurezza elettrica negli ambienti ospedalieri Impianti elettrici nei locali adibiti ad uso medico Impianti elettrici nei luoghi a maggior rischio in caso di incendio 72 2 TESTI CONSIGLIATI Luoghi con pericolo di esplosione − V. Carrescia: “Fondamenti di sicurezza elettrica” – Edizioni TNE, Torino. − V. Cataliotti: “Impianti elettrici” – Dario Flaccovio Editore, Palermo. − Dispense del docente. 73 FACOLTÀ ANNO ACCADEMICO CORSO DI LAUREA INSEGNAMENTO TIPO DI ATTIVITÀ AMBITO DISCIPLINARE CODICE INSEGNAMENTO ARTICOLAZIONE IN MODULI NUMERO MODULI SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI DOCENTE RESPONSABILE CFU NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE PROPEDEUTICITÀ ANNO DI CORSO SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA MODALITÀ DI FREQUENZA METODI DI VALUTAZIONE TIPO DI VALUTAZIONE PERIODO DELLE LEZIONI CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI INGEGNERIA 2009/2010 Laurea in INGEGNERIA ELETTRICA RGSA (D.M. 509/99) VERIFICHE E COLLAUDO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI A scelta INGEGNERIA ELETTRICA NO -ING-INF/07 SALVATORE NUCCIO Professore ordinario Università di Palermo 3 45 30 Conoscenze di misure elettriche e sistemi elettrici III Sede CL Lezioni frontali, Esercitazioni in laboratorio e sul campo Facoltativa Prova Orale Voto in trentesimi secondo semestre L’orario delle lezioni è consultabile sul sito del corso di laurea: http://portale.unipa.it/CdLIngegneriaElettricaCL Dopo le lezioni, durante il periodo delle lezioni, o, negli altri periodi, martedì, mercoledì, giovedì ore 11-13 presso D.I.E.E.T. Palermo RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e capacità di comprensione relativamente a Norme, metodi, strumenti per le verifiche ed il collaudo degli impianti elettrici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di Interpretare le norme di collaudo e mettere in pratica, in sicurezza, le procedure indicate; Scegliere ed utilizzare la strumentazione ed i metodi per il collaudo di impianti elettrici; Caratterizzare impianti elettrici rispetto alla regola d’arte; Verificare gli impianti di terra e la sicurezza dell’impianto elettrico; Effettuare il collaudo di impianti elettrici. Autonomia di giudizio Lo studente avrà la capacità di raccogliere e interpretare i dati di misure e prove e sarà in grado di 74 determinare giudizi di rispondenza a norme, con la consapovelezza delle implicazioni ad essi connessi; Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio tramite rapporti prova e relazioni risultati delle attività di verifica e prova. Capacità d’apprendimento Lo studente svilupperà quelle capacità di apprendimento che sono loro necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia di affrontare in autonomia qualsiasi problematica relativa al settore delle misure, prove e collaudi OBIETTIVI FORMATIVI Il corso, a carattere teorico-applicativo, ha lo scopo di illustrare i riferimenti, obblighi legislativi e normativi e le procedure per la verifica degli impianti elettrici , affrontando anche gli aspetti di collaudo amministrativo. Vengono considerati i rischi durante l’effettuazione delle verifiche e individuate le procedure di sicurezza da attuare. Vengono quindi illustrate le strumentazioni, le Procedure e la documentazione necessaria per le verifiche. Vengono approfonditi gli esami a vista e le misure e prove da eseguire. Vengono infine svolte alcune esercitazioni sul campo in modo che lo studente abbia tutte le basi per svolgere professionalmente tali attività di verifiche e collaudo. ORE FRONTALI 4 4 2 4 6 2 2 6 TESTI CONSIGLIATI LEZIONI FRONTALI Generalità sulle verifiche e i collaudi. Riferimenti normativi Sicurezza nelle attività di misura e prova Dotazione strumentale e gestione in qualità delle misure e prove per la verifica degli impianti elettrici ai fini della sicurezza Esami a vista per la verifica di sicurezza degli impianti elettrici Misure e prove per la verifica di sicurezza degli impianti elettrici Misure di power quality Collaudo tecnico amministrativo ESERCITAZIONI Esercitazioni di Laboratorio e sul campo: -Mmisure e prove per la verifica di sicurezza di impianti elettrici. -Collaudo impianti fotovoltaici. Appunti del corso forniti dal docente. Principali Normative di riferimento e di consultazione: CEI 64-8/6 - Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua – Parte 6: Verifiche. Guida CEI-ISPESL CEI 64-14 Guida alle verifiche degli impianti elettrici utilizzatori. Guida CEI-ISPESL CEI 0-11 Guida alla gestione in qualità delle misure per la verifica degli impianti elettrici ai fini della sicurezza. D.P.R. 22 ottobre 2001 n. 462 - Regolamento di semplificazione del procedimento per la denuncia di installazioni e dispositivi di protezione contro le scariche atmosferiche, di dispositivi di messa a terra di impianti elettrici e di impianti elettrici pericolosi. (G. U. 8 gennaio 2002, n. 6.) D.M. 22 gennaio 2008, n. 37 - ….riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici. (G.U. n. 61 del 12-3-2008 ) D. L. 9 aprile 2008, n. 81 Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123 75