Università degli Studi di Trieste Dipartimento di Ingegneria e Architettura Laurea Triennale in Ingegneria Industriale e Navale PROGRAMMA del CORSO di ELETTROTECNICA (043IN) Docente: Stefano Pastore Anno accademico 2012/13 1. TOPOLOGIA E CIRCUITI Circuiti a parametri concentrati. Grandezze elettriche e convenzioni di segno. Grafo di un componente a due terminali e di un circuito. Matrice ridotta di incidenza e formulazione delle leggi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen. Classificazione di un componente e di un circuito. Metodo tableau per l’analisi di circuiti resistivi, tempo-invarianti e lineari. Principio di sovrapposizione degli effetti. 2. BIPOLI E FASORI Rappresentazione implicita ed esplicita dei bipoli resistivi. Modelli di Thevenin e Norton e analisi della potenza. Sorgenti reali di tensione e corrente. Cisoidi e fasori. Combinazione lineare di fasori, derivata ed integrale. Condensatore ed induttore: equazioni costitutive nel dominio del tempo e con i fasori. Potenza e energia. Scrittura con i fasori delle equazioni di un circuito lineare tempo-invariante in regime sinusoidale. Concetto di impedenza ed ammettenza e rappresentazioni polare e cartesiana. Collegamento in serie e parallelo di bipoli, partitori di tensione e di corrente. Trasformazioni stella-triangolo e viceversa. Bipoli resitivi-induttivi, resistivi-capacitivi e risuonatori reali serie. 3. ANALISI DEI CIRCUITI Teoremi di Thevenin, di Norton e di Millman. Metodo ai nodi puro. Trasformatore ideale e metodo ai nodi modificato. 4. POTENZA IN REGIME SINUSOIDALE Potenza istantanea in regime sinusoidale. Fattore di potenza e valori efficaci. Potenza complessa, attiva, reattiva ed apparente, triangolo delle potenze. Bilancio delle potenze complesse e teorema di Boucherot. Problema del rifasamento totale di un carico induttivo. 5. TRANSITORI DEL PRIMO ORDINE Transitori RC e RL del I ordine con sorgente costante, con applicazione dei teoremi di Thevenin e Norton. 6. SISTEMI TRIFASE IN REGIME SINUSOIDALE Sorgenti trifase equilibrate a stella e triangolo, destrorse e sinistrorse. Tensioni di fase o stellate e concatenate, centro stella. Linee trifase e correnti di linea. Carichi trifase a stella e triangolo, equilibrati e non. Inserzione del neutro. Potenza complessa, attiva e reattiva in un sistema trifase equilibrato e non. Potenza istantanea in un carico equilibrato. Teorema di equivalenza dei centri stella. Inserzione Aron. Rifasamento totale di un carico trifase. 7. MUTUE INDUTTANZE E CIRCUITI MAGNETICI Mutue induttanze nel dominio del tempo e dei fasori. Richiamo alla legge di Ampere e all’isteresi magnetica. Riluttanza, legge di Hopkinson e circuiti magnetici. 8. TRASFORMATORI Classificazione delle macchine elettriche, perdite e rendimento. Introduzione ai trasformatori monofase ed equazioni interne ed esterne. Perdite nel ferro e corrente a vuoto. Circuito equivalente a vuoto e a carico (esatto, semplificato e riferito al primario). Prove a vuoto e di corto circuito. Cenno agli auto-trasformatori. Trasformatori trifase: struttura e gruppo di appartenenza. 9. CAMPO MAGNETICO ROTANTE Introduzione al campo magnetico rotante. Descrizione degli avvolgimenti di statore. Campo rotante diretto trifase, flusso di induzione magnetica e fem indotta. 10. MACCHINE ASINCRONE Funzionamento qualitativo, scorrimento, equazioni interne. Teorema di equivalenza, circuito equivalente (esatto e semplificato) con equazioni. Potenza e coppia, regimi di funzionamento. Curve caratteristiche, avviamento e regolazione della velocità. 11. MACCHINE SINCRONE Descrizione del rotore. Funzionamento qualitativo, equazioni interne ed esterne. Modello di Behn Eschenburg. Potenza e coppia, regimi di funzionamento. Accenno al diagramma polare. 12. MACCHINE IN CORRENTE CONTINUA Descrizione della macchina in continua: statore, rotore, collettore a lamelle e spazzole. Anello di Pacinotti e principio di funzionamento. Descrizione degli avvolgimenti embricati semplici e calcolo della fem indotta. Coppia della macchina e schemi di eccitazione.