Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Elettrotecnica
Docente
Prof. Bocci Enrico
Settore Scientifico Disciplinare
ING-IND/31
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Il corso si propone di illustrare le principali tipologie di circuiti e componenti elettrici e di fornire allo studente le conoscenze di base che gli consentiranno di dimensionare i principali componenti di un impianto e di redigerne gli schemi funzionali. Verranno illustrate le principali metodologie di analisi e di progetto dei sistemi elettrici, nonché i principi di funzionamento dei dispositivi elettromagnetici.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)

Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:

  • conoscere le principali tipologie di circuiti e componenti elettrici;
  • conoscere i principi di base che gli consentiranno di dimensionare i principali componenti di un impianto e di redigerne gli schemi funzionali;
  • comprendere le principali metodologie di analisi e di progetto dei sistemi elettrici, nonché i principi di funzionamento dei dispositivi elettromagnetici.
Prerequisiti

Le materie di seguito specificate sono fondamentali per la comprensione degli argomenti trattati nel corso.

Matematica: Algebra elementare. Funzioni trigonometriche. Algebra dei numeri complessi. Grafico delle funzioni di una variabile. Limiti e derivate delle funzioni di una variabile. Calcolo vettoriale elementare. Sistemi di equazioni lineari algebriche. Equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti.

Fisica: Concetti e leggi fondamentali della meccanica. Grandezze fisiche principali ed unità di misura. Bilanci energetici. Resistività elettrica dei materiali.

Contenuti dell'insegnamento

Modulo 1

Grandezze elettriche fondamentali e loro legami: corrente elettrica, campo elettrico, tensione elettrica, generatore e bipolo resistore, misura delle principali grandezze elettriche e relativi strumenti (Lezione 1 Metodi e classificazioni dei sistemi elettrici, Lezione 2 Unità e strumenti di misura, Lezione 3 Grandezze elettriche e leggi fondamentali).

Modulo 2

Risoluzione delle reti elettriche lineari in corrente continua: principali metodi di risoluzione (Lezione 4 Bipoli generatori, Lezione 5 Bipolo resistore, Lezione 6 Circuiti).

Modulo 3

Reti elettriche capacitive: condensatore, reti capacitive a regime costante e fenomeni transitori (Lezione 9 Condensatore).

Modulo 4

Circuiti magnetici: grandezze magnetiche, induttanza, circuiti magnetici, circuiti elettrici e campi magnetici, fenomeni transitori (Lezione 10 Campo Magnetico e Induttore, Lezione 11 Analisi nel dominio della frequenza e metodo dei fasori, Lezione 12 Fasori e Potenza in alternata).

Modulo 5

Reti elettriche lineari in corrente alternata: regime sinusoidale, circuiti in corrente alternata monofase e sistemi trifase (Lezione 13 Circuiti R, L, C, RL, RC, LC, Lezione 14 circuiti RLC e risonanza, sistemi trifase).

Modulo 6

Macchine elettriche statiche e rotanti: trasformatori, campo magnetico rotante, macchina asincrona, macchina sincrona, macchine a corrente continua, convertitori e azionamenti (Lezione 15 Classificazione macchine e Trasformatori, Lezione 16 Macchine rotanti in CC, Lezione 17 Campo magnetico rotante e Macchine rotanti in CA, Lezione 18 Macchine Sincrone e Asincrone).

Modulo 7

Impianti elettrici: dimensionamento elettrico delle reti di distribuzione, rifasamento, normativa sulla sicurezza elettrica (Lezione 19 Classificazione, Dimensionamento e Rifasamento Linee e Reti, Lezione 20 Dispositivi di protezione e di manovra, normativa sulla sicurezza elettrica, collegamento neutro e terra nelle reti).

 

Completano il programma due ultimi moduli/lezioni, uno sull’attività di ricerca sperimentale (un video dal laboratorio), l’altro, l’ultimo, contiene una raccolta di più di 100 esercizi svolti divisi in 4 pdf secondo i relativi argomenti.

Attività didattiche
Didattica Erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.

Didattica Interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.
Criteri di valutazione
Tutte le prove di verifica e autoverifica intermedie previste dai Corsi ed erogate in modalità distance learning sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuali. Le prove di verifica e autoverifica intermedie non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d´esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004.
Modalità della prova finale

L’esame consiste sia presso la sede di Roma che le altre sedi distaccate in un compito basato sugli esempi ed esercizi presenti nei lucidi e nelle unità didattiche. Unica differenza è che nella sede di Roma l’esame è presente il titolare del corso e l’esame è orale (ma il docente da comunque circuiti scritti da risolvere e poi chiede oralmente la domanda di teoria).

La prova in particolare è composta da: 1 domande di teoria (grandezze, leggi, ecc definite nelle lezioni, valutate intorno a 10 punti) 1 esercizio per la risoluzione di circuiti in corrente continua (sistema di equazioni lineari, del tipo presenti nelle lezioni 7 e 8 per i circuiti in continua, valutato intorno a 10 punti) 1 esercizio per la risoluzione di circuiti in corrente alternata (studio del circuito nel dominio del tempo presentato nelle lezioni 13 e 14 per i circuiti in alternata, valutato come 10 punti).

Data la semplicità della domanda e degli esercizi non è prevista la possibilità di consultare supporti didattici durante lo svolgimento della prova. Ovviamente si può utilizzare una calcolatrice per svolgere gli esercizi anche se, dati i semplici calcoli, si potrebbe farne a meno.

Libri di testo

Fare riferimento esclusivamente al materiale didattico del docente (lucidi delle Lezioni e unità didattiche composte di Teoria ed Esercizi) ed ai seguenti libri di testo:

  • Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, Giambattista Gruosso: Circuiti elettrici, Ed. McGraw-Hill Education: contiene teoria ed esercizi svolti
  • L. Olivieri e E. Ravelli: Fondamenti di elettrotecnica ed elettronica; Ed. CEDAM scuola: principalmente teoria
  • M. Guarnieri e A. Stella: Principi e applicazioni di elettrotecnica; Ed. Progetto Padova: teoria con qualche esercizio
  • F. Iliceto: Lezioni di elettrotecnica volumi 1-2-3; Ed. Pàtron editore: libro datato di teoria ma molto esaustivo
  • Geri e A. Salvini: Esercizi d´esame di elettrotecnica Ed. Progetto Leonard: raccolta di esercizi
  • G. Conte Corso di elettrotecnica e macchine elettriche, Ed. Hoepli a patto che per il Modulo 7 (Impianti elettrici) e alcuni approfondimenti si faccia riferimento al materiale didattico del docente o ai libri di testo sopra menzionati.
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (e.bocci@unimarconi.it)