logo-polimi
Loading...
Risorse bibliografiche
Risorsa bibliografica obbligatoria
Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 083443 - PRINCIPI DI INGEGNERIA ELETTRICA
Docente Carmeli Maria Stefania
Cfu 8.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (353) INGEGNERIA MECCANICA*EP083443 - PRINCIPI DI INGEGNERIA ELETTRICA

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze teoriche e le tecniche di base necessarie per affrontare l’analisi di circuiti elettrici ed i principi di conversione dell’energia elettrica.

Più in particolare gli obiettivi dell’insegnamento riguardano:

  • strumenti e metodi per costruire un modello matematico di un sistema elettrico;
  • le conoscenze necessarie per la comprensione del funzionamento di una rete elettrica e degli elementi che la costituiscono;
  • conoscenze di base per effettuare l’analisi di fenomeni elettrici e magnetici.

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • conosce i principi dell’elettrotecnica nelle varie formulazioni e mostra di aver compreso a fondo i nessi logici e matematici tra le grandezze che vi compaiono;
  • conosce l’analisi dei circuiti elettrici sia nel dominio del tempo che in quello della frequenza;
  • conosce i principi fondamentali dei circuiti magnetici ed è in grado di descrivere sia qualitativamente sia in forma matematica gli aspetti di base della conversione dell’energia elettrica;
  • apprende le modalità per descrivere sia qualitativamente sia in forma matematica i principi di funzionamento dei principali componenti dei sistemi elettrici.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • è in grado di ed eseguire l’analisi di circuiti elettrici in regine stazionario;
  • è in grado di ed eseguire l’analisi di circuiti elettrici in regine alternato sinusiodale;
  • è in grado di ed eseguire l’analisi di circuiti elettrici in regine dinamico;
  • è in grado di ed eseguire l’analisi energetica di un circuito elettrico;
  • è in grado di costruire il modello matematico di un dispositivo magneto-elettrico;
  • è in grado di identificare i parametri del modello matematico di un dispositivo elettrico.

Argomenti trattati
  1. Grandezze elettriche, leggi e teoremi fondamentali, circuiti in regime stazionario: Circuiti elettrici, corrente, tensione, leggi di Kirchhoff, potenza, energia. Reti elementari e bipoli ideali, partitori di tensione e di corrente, bipoli equivalenti, teorema di sovrapposizione degli effetti, teoremi di Thévenin e Norton.
  2. Circuiti in regime alternato sinusoidale e non sinusoidale: richiami sui numeri complessi, sinusoidi e fasori; analisi di circuiti elementari nel dominio della frequenza. Regime alternato non sinusoidale. Potenza istantanea e potenza media, valore efficace, teorema di Tellegen, potenza complessa, conservazione della potenza complessa, rifasamento dei carichi industriali, massimo trasferimento di potenza attiva. Potenze in regime deformato.
  3. Sistemi trifase: generazione, trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica; circuiti trifase con carico equilibrato e squilibrato, circuiti trifase a 4 fili, rifasamento di un carico trifase. Normativa e cenni di sicurezza elettrica.
  4. Circuiti elementari del primo ordine: struttura, relazioni costitutive e proprietà degli induttori e dei condensatori; transitori del primo ordine.
  5. Circuiti magnetici e trasformatori: definizione operativa di campo magnetico e di circuito magnetico, leggi dei circuiti magnetici; la legge dell'induzione elettromagnetica. Trasformatori: principio di funzionamento e circuito equivalente, prove sui trasformatori. Trasformatori trifase. Parallelo di trasformatori ed indice orario.
  6. Principi di conversione elettromeccanica dell'energia: elettromagneti elementari e principio di allineamento. Campo magnetico generato da avvolgimenti monofase e trifase.
  7. Macchine a corrente continua e a corrente alternata: struttura e principio di funzionamento.

 


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze elementari di analisi matematica e geometria, con particolare riferimento ad operazioni sui numeri complessi, calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali lineari e algebra delle matrici. Inoltre sono fondamentali le conoscenze di base dell’elettromagnetismo.


Modalità di valutazione

L'esame è costituito da una prova scritta. La prova scritta è formata da due parti. La prima parte è composta da esercizi da risolvere numericamente, che mirano a verificare la capacità di applicare le conoscenze e i metodi di analisi dei circuiti, delle reti e dei dispositivi elettrici individuando eventualmente i modelli più opportuni.

Nella seconda sezione vengono proposte domande teoriche a risposta aperta sugli argomenti dell’insegnamento atte a verificare le conoscenze acquisite da parte dell'allievo.

Rispetto alla prova scritta, non sono previste penalità in caso di valutazione insufficiente purché la valutazione risulti superiore o uguale a 10/30 (cfr. esito classificato come “rimandato”); in caso di valutazione inferiore a 10/30 sarà viceversa inibita la possibilità di sostenere altri appelli entro la medesima sessione d’esame (cfr. esito classificato come “riprovato”).


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaF. Della Torre - G. Sapienza - M. Mauri - S. Carmeli, Esercitazioni di Elettrotecnica, Editore: Esculapio
Risorsa bibliografica facoltativaM. Mauri, S. Carmeli, Principi di ingegneria elettrica, Editore: McGraw-Hill Education, ISBN: 978-1307306019
Note:

Risorsa creata contenente solo i capitoli necessari per il corso di Principi di Ing. Elettrica

Risorsa bibliografica facoltativaA. R. Hambley, Elettrotecnica (4a edizione), Editore: Pearson, Anno edizione: 2009, ISBN: 9788871925561
Risorsa bibliografica facoltativaR. Perfetti, Circuiti elettrici, Editore: Zanichelli
Risorsa bibliografica facoltativaS. Leva, M. Repetto, Elettrotecnica. Elementi di teoria ed esercizi, Editore: CittàStudi Edizioni, Anno edizione: 2014, ISBN: 8825173830
Risorsa bibliografica facoltativaR. C. Dorf, J. A. Svoboda, Circuiti Elettrici, Editore: Apogeo
Risorsa bibliografica facoltativaG. Rizzoni, Elettrotecnica Principi e applicazioni (2a edizione), , Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2008, ISBN: 9788838664205
Risorsa bibliografica facoltativaA.P. Morando, S. Leva, Elettrotecnica. Reti Campi, Editore: Esculapio
Risorsa bibliografica facoltativaA. P. Morando, S. Leva, A. Gandelli, Esercizi di Elettrotecnica, Editore: Esculapio

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
44:00
66:00
Esercitazione
36:00
54:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 80:00 120:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
30/09/2020