84374 LABORATORIO DI TECNOLOGIE ELETTRICHE
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/32
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici
Fornire affinamenti alle conoscenze di base, già evidenziate nei corsi precedenti, che riguardano a
livello di dettaglio e teorico-pratico i materiali e le tecnologie necessarie per impostare la costruzione
e la manutenzione di componenti elettrici e di macchine elettriche per bassa e per media tensione.
Fornire metodologie per valutare e per modificare il comportamento nel tempo di materiali conduttori,
isolanti e magnetici, nonché di materiali di struttura, in un’ottica di sistema. Introdurre gli allievi,
tramite esercitazioni di laboratorio e tramite preliminari sviluppi teorici, alla valutazione delle funzioni
e delle prestazioni di componenti elettromeccanici.
Contenuti essenziali
Materiali e funzioni. Processi tempo-varianti: proprietà a breve e a lungo termine. Nozioni di struttura,
di conduzione elettrica, di isolanti/dielettrici e di materiali magnetici. Richiami: curva carico/
deformazione e rottura. Resilienza, incrudimento. Dislocazioni e temperatura. Richiami:
trasmissione/accumulo del Calore (v. modello RC). Processi adiabatici. Comportamento di
materiali/sistemi a diverse temperature. Conduzione elettrica: legge di Joule ed R=R(teta) e
ro=ro(teta): richiami. Modello di Drude ed Effetto Pelle. Costante dielettrica complessa.
Polarizzazione e Perdite dielettriche a varie frequenze: conduzione in DC e tan DELTA(f). Rigidità
dielettrica in DC, in AC e ad impulso. Scarica in isolanti elettrici solidi: termica ed elettronica. Scarica
nei gas: modello Townsend, cenni a foto-valanghe e streamers. Cenni allo SF6. Scarica a lungo
termine: processi di tracking, di treeing. Chimica organica: materiali isolanti elettrici (polimeri) di
carattere termoplastico (4 tipi), reticolato (2 tipi) e termoindurente (diversi tipi). Temperatura di
transizione vetrosa (TG). Cariche, rinforzi, silanizzazione in generale e nei materiali micati.
Approfondimenti sui materiali magnetici. Domini magnetici, punto di lavoro, cifra di perdita, ostacoli
a movimento delle pareti; effetto Barkhausen, ciclo isteresi e perdite, frequenza, perdite isteresi e
correnti parassite in ferromagnetici (smagnetizzazione: temperatura di Curie) e ferrimagnetici,
amorfi. Magnetostatica. Invecchiamento: generalità. Vari modelli con “sollecitazione singola”:
invecchiamento termico, elettrico, meccanico e ambientale (TEAM). Relativi modelli e
approfondimenti.
Esercitazioni pratiche: (A) rottura per compressione e rottura per trazione: tondini acciaio,
calcestruzzo e misure diverse; (B) Variazione resistenza con temperatura: allestimento e misura
autonomi; (C) Evidenza ciclo di isteresi: allestimento e visualizzazione autonomi; (D) misura rigidità
dielettrica olio siliconico; (E) controllo statistiche Weibull e Gauss su relativi dati.
Capacità operative
Esaminare “dal vero” materiali ed apparecchi elettrici per BT e MT, riconoscendo le funzioni dei vari
sub-componenti e analizzandone autonomamente gli elementi.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni teoriche; esercitazioni in aula hardware (14 ore, vari gruppi), visite didattiche (4 – 6 ore).
Tipologia e modalità delle prove di verifica
Controllo tramite relazioni scritte e valutazione tramite verifica orale.
Propedeuticità
Nozioni fondamentali del 1° e del 2° anno del Corso di Laurea.
Riferimenti bibliografici
Saranno disponibili, prima di ogni lezione, dispense gratuite, redatte dal docente.
