Elettrotecnica

Elettrotecnica

Corsi di laurea: Ingegneria Elettrica, Ingegneria Energetica

Classe di laurea: Ingegneria Industriale

Tipologia di attività formativa: C (Caratterizzante)

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/31

Docente: A. Savini

Obiettivi formativi specifici

Conoscenza delle leggi di funzionamento dei campi in regime stazionario e quasi stazionario e delle loro proprietà energetiche. Capacità di intuire e descrivere qualitativamente il comportamento del campo in semplici configurazioni. Conoscenza dei principali metodi di analisi dei campi e capacità di applicarli numericamente.

Programma del corso

1. Complementi di teoria dei circuiti Sistemi trifasi: generalità, definizioni, proprietà fondamentali. Sistemi simmetrici ed equilibrati. Generatori e utilizzatori trifasi. Potenze nei sistemi trifasi e loro misura. Grandezze periodiche non sinusoidali: Sviluppo in serie di Fourier. Spettro armonico.

2. Dai circuiti ai campi Parametri globali e grandezze specifiche. Equazioni di Maxwell dei campi stazionari. Rappresentazione dei campi stazionari. Materiali conduttori, dielettrici, magnetici. Vettori descrittivi e leggi costitutive.

3. Campo stazionario nei mezzi conduttori Campo elettrico e densità di corrente nei mezzi conduttori. Calcolo della resistenza equivalente di un sistema distribuito.

4. Campo stazionario nei mezzi dielettrici Campo elettrico e densità di carica nei mezzi dielettrici. Teorema di Gauss. Legge di Coulomb; dipolo di carica. Leggi di continuità del campo elettrostatico. Dal campo elettrostatico al potenziale scalare. Calcolo della capacità equivalente di un sistema distribuito.

5. Campo stazionario nei mezzi magnetici Campo magnetico e densità di flusso nei mezzi magnetici. Teorema di Ampère. Legge di Biot-Savart. Leggi di continuità del campo magnetostatico. Circuiti magnetici; legge di Hopkinson. Dal campo magnetostatico al potenziale vettore. Calcolo della induttanza equivalente di un sistema distribuito.

6. Campo elettromagnetico in bassa frequenza Campi lentamente variabili. Induzione elettromagnetica. Correnti indotte nei conduttori massicci; effetto pelle. Equazioni generali del campo elettromagnetico. Teorema di Poynting. Propagazione nello spazio libero. Equazione omogenea delle onde. Onde piane uniformi.

7. Effetti elettrodinamici Azioni meccaniche nei campi elettrici e magnetici.

Prerequisiti

Conoscenza dei contenuti del corso di Teoria dei Circuiti.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 26

Esercitazioni (ore/anno in aula): 16

Laboratori (ore/anno in laboratorio): 6

Progetti (ore/anno in aula): –

Crediti formativi - CFU: 5

Materiale didattico consigliato

P. Hammond and J.K. Sykulski: Engineering Electromagnetism. Physical Processes and Computation. Oxford Science Computation.

A. Savini: Argomenti di elettrotecnica con esercizi . Ed. Spiegel, Milano.