ELETTROTECNICA

Il corso di Elettrotecnica si propone di introdurre lo studente ai fondamenti dei circuiti elettrici con riferimento alla teoria dei circuiti ma anche deducendo le principali grandezze elettriche e le proprietà di base dai modelli stazionari e quasi stazionari dell’elettromagnetismo. Il corso mira a fornire una base culturale e metodologica per lo studio di alcuni concetti chiave nell’ambito dell’Ingegneria dell’Informazione.

Il corso si prefigge di far sviluppare allo studente capacità di analisi orientata alla soluzione di problemi circuitali anche mediante la simulazione al calcolatore. Il corso è

indirizzato, infine, a far acquisire allo studente competenze pratiche per l’implementazione di tecniche e metodi di analisi dei circuiti, attraverso esercitazioni di laboratorio opportunamente strutturate, inquadrando la disciplina nel più ampio contesto multidisciplinare dell’ingegneria.  

Il corso è diviso in due moduli da 6 CFU tenuti da docenti diversi.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Renzo Perfetti – Circuiti Elettrici Seconda Edizione – Ed. Zanichelli, 3a edizione, 2024

Giorgio Rizzoni –Elettrotecnica: principi e applicazioni, Seconda edizione - McGraw-Hill

Chua, Desoer, Kuh – Circuiti lineari e non lineari – Jackson

G. Miano – Lezioni di Elettrotecnica – CUEN Napoli

Esercizi e addizionale materialedidattico distribuito durante le lezioni del corso.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Modulo I – Conoscenza e comprensione dei fondamenti della teoria dei circuiti. Conoscenza e comprensione degli strumenti metodologici per lo studio dei circuiti elettrici. Conoscenza degli elementi rappresentativi di base della modellistica elettrica (bipoli, quadrupoli, n-poli, doppi bipoli). Conoscenza degli strumenti per lo studio di reti lineari tempo-invarianti proprie dell’elettrotecnica. Comprensione del legame fra circuiti e campi elettrici e magnetici. Comprensione delle limitazioni dei modelli e delle approssimazioni introdotte. Capacità di analizzare reti elettriche in regime stazionario e in regime sinusoidale. Capacità di analizzare e comprendere il funzionamento di basilari circuiti elettrici con assegnate caratteristiche e con l’ausilio della teoria dei grafi. Comprensione delle proprietà delle diverse classi di circuiti. Capacità di analisi e utilizzo di n-poli. Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la risoluzione di reti elettriche complesse anche con tecniche al calcolatore.

Dettaglio del programma:

Reti elettriche in regime stazionario (Crediti 4)

Modello circuitale, passaggio campi-circuiti e definizione delle grandezze elettriche fondamentali; definizione di bipolo e di n-polo; reti di bipoli; classificazione e convenzioni; caratteristiche esterne; metodi grafici; riduzioni di circuiti semplici; leggi di Kirchhoff per le correnti e le tensioni; teorema di conservazione delle potenze virtuali (Tellegen); elementi di topologia delle reti: grafo orientato, nodo, lato, maglia, anello, albero, coalbero, insieme di taglio, matrice di incidenza e relative proprietà, matrice delle maglie; matrici fondamentali; metodi generali di risoluzione delle reti elettriche: correnti di maglia e potenziali nodali: formulazione matriciale del sistema fondamentale; potenza elettrica assorbita/erogata e relative convenzioni; teoremi sulle reti: sovrapposizione, generatori equivalenti (Thévenin e Norton), non amplificazione, reciprocità, compensazione; bipoli resistivi lineari e non lineari: definizione e caratteristiche; n-poli e n-bipoli lineari passivi: analisi e sintesi; sostituzione ed equivalenza: trasformazione stella-polilatero; doppi bipoli resistivi; caratterizzazione di doppi bipoli; concetto di bipolo equivalente per piccoli segnali; trasformatore ideale e giratore; teorema del massimo trasferimento di potenza; il software di simulazione dei circuiti elettrici Spice: esercitazioni di laboratorio.

Reti lineari e non lineari in condizioni dinamiche generali (Crediti 2)

Equazioni dinamiche e soluzione nel dominio del tempo, variabili di stato, problema di valore iniziale; termini transitorio e permanente, evoluzione libera e forzata; definizione di risposta della rete ad un determinato ingresso, risposta al gradino ed all'impulso, integrale di convoluzione; Bipoli non lineari; bipoli tempo varianti; linearizzazione; caratteristiche lineari a tratti; analisi lineare a tratti di una rete non lineare; spazio degli stati; circuiti non lineari e tempo varianti.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

E' consigliata la preventiva acquisizione dei principali contenuti fisico-matematici del primo anno di corso.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Il corso prevede principalmente lezioni frontali ed esercitazioni in aula.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Il docente è tipicamente disponibile per spiegazioni dopo la fine della lezione.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

L'esame (unico) consiste in una prova scritta che precede una discussione orale sullo scritto e sui contenuti del corso. Lo studente può comunque svolgere la prova orale anche se sconsigliato in base alle evidenze della prova scritta.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Impatto potenziale su SDGs 4,5,7,9,11, 13.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Reti elettriche in regime sinusoidale permanente

Reti elettriche in regime stazionario come caso particolare delle reti in regime sinusoidale permanente

Reti elettriche in regime trifase

Transitori circuitali

Reti bi-porta

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Desoer – Khu, Fondamenti di Circuiti Elettrici – Franco Angeli

Alexander, Circuiti Elettrici – MacGraw Hill

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Il corso di Elettrotecnica per studenti del corso di laurea in Ingegneria Industriale ha l’obiettivo di fornire le conoscenze fondamentali per l’analisi e la comprensione dei circuiti elettrici in corrente continua e alternata, sia in regime stazionario che in condizioni transitorie. Gli studenti acquisiscono le competenze necessarie per applicare i principi della teoria dei circuiti alla risoluzione di problemi pratici e per interpretare i comportamenti delle reti elettriche lineari e non lineari. Vengono inoltre sviluppate capacità di modellazione e analisi di sistemi elettrici trifase, con attenzione al bilanciamento e agli effetti dei carichi. Il corso introduce infine i concetti relativi ai bipoli e ai quadripoli, con particolare riguardo all’impedenza, all’ammettenza e alla risposta in frequenza, con l’intento di preparare lo studente all’uso corretto degli strumenti teorici per l’integrazione delle tecnologie elettriche nei sistemi industriali.

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Algebra Lineare

Analisi Matematica

Fisica

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Lezioni frontali in aula, attività di laboratorio, attività progettuali. Utilizzo di software specifici.

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Visite guidate ai cantieri per lezioni sulla sicurezza degli impianti elettrici nei cantieri.

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

L'esame consiste nella redazione di un elaborato ed un colloquio orale inerenti gli argomenti del corso.

Il voto finale sarà attribuito considerando la valutazione dell’elaborato di corso e l’esito della discussione orale, secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

27 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 26: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025

Il corso di elettrotecnica si allinea con diversi Obiettivi dell'Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile, promuovendo l'uso efficiente dell'energia e l'integrazione di fonti rinnovabili. Contribuisce all'Obiettivo 7, garantendo competenze per progettare impianti elettrici civili che utilizzano energie pulite come il fotovoltaico, migliorando l'accesso a energia sostenibile e riducendo i consumi. Favorisce l'Obiettivo 9, fornendo conoscenze avanzate per realizzare infrastrutture resilienti, sicure e tecnologicamente avanzate, attraverso l’adozione di soluzioni di automazione e domotica. Sostiene anche l'Obiettivo 11, grazie alla progettazione di impianti che ottimizzano l’uso dell’energia, contribuendo alla creazione di città e comunità sostenibili. Infine, forma professionisti sensibili alle normative di sicurezza e alla riduzione degli sprechi energetici, in linea con l’Obiettivo 12, che promuove modelli di produzione e consumo responsabili.

Ultimo aggiornamento: 16-04-2025