ELETTROTECNICA - Principi ed Applicazioni di Ingegneria Elettrica

                           A.A. Il 2015-'16 è stato l'ultimo A.A. in cui l'insegnamento è stato impartito dal prof. Geri.                 
Anno di corso
L'insegnamento è stato impartito nel 1° anno 1° semestre della Laurea Magistrale in Ing. Civile.
Programma dell'insegnamento Reti elettriche                    (3 CFU)
Fondamenti di teoria dei circuiti
Dai campi ai circuiti. Principali grandezze e loro misura. Topologia delle reti. Leggi di Kirchoff. Teorema di Tellegen. Elementi circuitali fondamentali. Trasformazioni delle reti. Metodo generale di analisi.
Reti in regime stazionario
Teoremi fondamentali. Metodo delle maglie e dei nodi. Altri metodi di analisi.
Reti in regime sinusoidale
Metodo simbolico. Impedenza ed ammettenza. Potenza in regime sinusoidale. Teoremi fondamentali. Metodo delle maglie e dei nodi. Altri metodi di analisi. Circuiti risonanti e filtri. Reti trifase. Rifasamento.
Macchine elettriche          (1 CFU)
Generalità
Definizioni, classificazione e cenni costruttivi. Caratteristiche nominali, classi di isolamento e tipi di servizio. Perdite e rendimenti.
Macchine statiche: trasformatori
Principio di funzionamento del trasformatore ideale. Trasformatori reali monofase e trifase: cenni costruttivi, circuito equivalente, dati di targa e scelta del trasformatore.
Macchine rotanti: generatori sincroni e motori asincroni
Conversione elettromeccanica dell'energia. Campo magnetico rotante.Generatori sincroni: cenni costruttivi, circuiti equivalenti e dati di targa. Motori asincroni: cenni costruttivi, circuiti equivalenti, dati di targa e scelta dei motori.
Impianti elettrici                (2 CFU)
Sistemi elettrici di potenza
Cenni storici e definizioni. Struttura del sistema elettrico italiano. Caratteristiche dei carichi elettrici. Futuri sviluppi. 
Componenti fondamentali degli impianti elettrici in BT
Cabine di trasformazione MT/BT. Quadri di distribuzione. Condutture elettriche. Dispositivi di manovra e di protezione. Utilizzatori finali. Impianti di terra e loro dimensionamento.
Impianti elettrici utilizzatori in BT
Sistemi di distribuzione. Rifasamento degli impianti. Protezione degli impianti dalle sovratensioni e dalle sovracorrenti. Protezione delle persone contro i contatti diretti ed indiretti. Verifiche. Riferimenti normativi. Scelta del trasformatore, calcolo delle condutture, rifasamento dell'impianto,  scelta e coordinamento delle protezioni.
Crediti 6 CFU.
Testi di riferimento 1.     M. Guarnieri, A. Stella, “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica”, Vol. I e II, Edizioni Progetto 
        Padova, Padova
2.     M. Baronio, G. Bellato, M. Montalbetti, “Manuale degli Impianti elettrici”, Editoriale Delfino,                UTET
3.     Dispense a cura del docente
Propedeuticità Non è richiesto il rispetto di alcuna propedeuticità.
Modalità di frequenza Facoltativa.
Modalità di erogazione del corso Tradizionale: didattica frontale (48 ore).
Organizzazione delle didattica Le lezioni (30 ore) e le esercitazioni (18 ore) si alterneranno senza seguire un ordine predefinito: le esercitazioni avranno infatti la funzione di illustrare gli aspetti applicativi degli argomenti teorici trattati nelle lezioni. Saranno periodicamente proposti dei test di autovalutazione per dare modo agli studenti di verificare il livello di preparazione raggiunto in vista della verifica scritta finale. Per lo svolgimento delle esercitazioni e per sostenere la verifica scritta finale, si consiglia l’impiego di una calcolatrice idonea ad operare con i numeri complessi ed a risolvere sistemi di equazioni complesse almeno di ordine ≤ 3.
Risultati d'apprendimento Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti tutti gli strumenti culturali per la comprensione dei fenomeni elettromagnetici di prevalente interesse nelle applicazioni ingegneristiche, nonché le principali tecniche di analisi dei circuiti elettrici a parametri concentrati in regime stazionario e quasi-stazionario. Al termine del corso lo studente avrà acquisito quelle conoscenze di base necessarie per affrontare e risolvere alcuni problemi di pratico interesse per un ingegnere civile. In particolare, sarà in grado di effettuare i principali calcoli di verifica e dimensionamento degli impianti elettrici in bassa tensione (BT), nonché scegliere e coordinare le relative protezioni.
Modalità di svolgimento della prova d'esame La prova di esame consiste in una verifica scritta finale della durata di 3 ore così articolata:
      -   un esercizio sulle reti elettriche
          ... o in regime stazionario
          ... o in regime sinusoidale
          ... o sulle reti trifase
      -   un'applicazione numerica
ed in un colloquio che verterà su
      -   la discussione della verifica scritta finale
      -   una domanda orale riguardante
          ... o le reti elettriche
          ... o le macchine elettriche
          ... o gli impianti elettrici.
Per  sostenere la prova scritta gli esaminandi  dovranno presentarsi  con un documento  di identità, la calcolatrice ed il solo materiale di cancelleria (penne, matite, gomme, righello, ecc ). Durante la prova non sarà consentito l'uso di sistemi di elaborazione/comunicazione quali ad esempio iPad,  smartpho-ne, netbook, ecc. Zaini, borse, libri, appunti e materiale analogo dovranno essere depositati all'ingres-so dell'aula.  Eventuali trasgressioni comporteranno l'immediata  sospensione della prova  scritta ed il suo annullamento. Per sostenere il colloquio gli esaminandi dovranno presentarsi con un  documento di identità e con la ricevuta di prenotazione all'esame.
Modalità di valutazione della prova d'esame La valutazione della verifica scritta finale verrà espressa in trentesimi, con voti distinti per l'esercizio sulle reti e per l'applicazione numerica. Per accedere alla prova orale, nella verifica scritta finale si dovrà conseguire una votazione media di almeno 15 trentesimi. Il voto della prova di esame scaturirà dalla media dei tre voti, espressi in trentesimi, conseguiti nell'esercizio sulle reti, nell'applicazione numerica e nella domanda orale. Sarà possibile sostenere il colloquio anche in un appello successivo a quello in cui si è svolta la verifica scritta finale, se la votazione media conseguita è di almeno 18 trentesimi. In questo caso, l'esaminando dovrà nuovamente prenotarsi su INFOSTUD per uno degli appelli successivi; ovviamente, si dovrà presentare al solo colloquio orale come da calendario, avendo già sostenuto la verifica scritta finale. Qualora l'esaminando voglia migliorare il voto conseguito nella verifica scritta finale, si può presentare anche alla prova scritta; nel qual caso, se consegnerà l'elaborato, l'ultima verifica scritta sostituirà la precedente, se invece si ritirerà dalla prova, continuerà a valere il voto conseguito nella precedente verifica scritta. È possibile conservare il voto conseguito nella verifica scritta finale o nella prova di esame per un anno accademico.
Sedi ed orario delle lezioni Periodo   :        28.09.2015 - 22.12.2015    
Orario      :        mercoledì  08:30 - 10:00
                                         10:15 - 11:45
                                         12:00 - 13:30
Luogo      :        Via Eudossiana n° 18 - Aula 11
Registro delle lezioni
 DATA  ARGOMENTO  SLIDES
 30/09/2015  Presentazione del corso  MCVR-LZ01
   Numeri complessi, sinusoidi e fasori  MCVR-LZ02
 07/10/2015  Dai campi ai circuiti  MCVR-LZ03
   Circuiti elettrici (1a parte)  MCVR-LZ04
 14/10/2015  Circuiti elettrici (2a parte)  MCVR-LZ05
   Applicazioni numeriche  MCVR-AN01
 21/10/2015  Reti in regime stazionario: leggi, teoremi e formule fondamentali  MCVR-LZ06
   Applicazioni numeriche  MCVR-AN02
 28/10/2015  Reti in regime stazionario: metodi automatici di analisi (nodi e maglie)  MCVR-LZ07
   Applicazioni numeriche  MCVR-AN03
   Esercizi di esempio svolti  MCVR-ES01
 06/11/2015  Reti in regime sinusoidale (1a parte): bipoli e leggi fondamentali  MCVR-LZ08
 11/11/2015  Reti in regime sinusoidale (2a parte): reti simboliche e loro analisi  MCVR-LZ09
   Applicazioni numeriche  MCVR-AN05
   Esercizi di esempio svolti  MCVR-ES02
 20/11/2015  Reti trifase: definizione principali   MCVR-LZ10
   Reti trifase: applicazione numeriche  MCVR-LZ11
   Esercizi di esempio svolti  MCVR-ES03
 25/11/2015  Rifasamento di carichi monofase e trifase  MCVR-LZ12
   Applicazioni numeriche  MCVR-AN05
 02/12/2015  Macchine elettriche  MCVR-LZ13
   Trasformatore monofase  MCVR-LZ14
 04/12/2015  Trasformatore trifase  MCVR-LZ14
   Macchine asincrone  MCVR-LZ15
 09/12/2015  Macchine asincrone  MCVR-LZ15
   Sistemi elettrici di potenza  MCVR-LZ16
   Componenti degli impianti elettrici di BT  MCVR-LZ16
 11/12/2015  Componenti degli impianti elettrici di BT  MCVR-LZ16
 16/12/2015  Pericolosità della corrente elettrica   MCVR-LZ16
   Sicurezza elettrica  MCVR-LZ16
   Calcoli di verifica di un sistema monofase  MCVR-AN06
 18/12/2015  Calcoli di verifica di un sistema trifase  MCVR-AN07
   Esempio di progettazione di un impianto elettrico  
N.B.: Delle lezioni MCVR-LZ06, MCVR-LZ07 e MCVR-LZ12 non sono ancora disponibili le slides. Tali lezioni sono state tenute in forma tradizionale (i.e., alla lavagna) senza il supporto di strumenti informatici, per i contenuti degli argomenti trattati riferirsi al libro di testo.
Ricevimento Il Prof. Geri riceve gli studenti c/o il proprio ufficio il     martedì   dalle   10:30-12:30
                                                                               giovedì   dalle   10:30-12:30.
Attività di supporto alla didattica E' prevista un'attività di tutoraggio svolta, su base volontaria, dall'Ing. Marco Maccioni c/o l'ufficio del Prof. Alberto Geri, tutti i mercoledì dalle 14:00 alle 17:00.
Assegnazioni tesi di laurea Essendo l'insegnamento di Elettrotecnica non caratterizzante per la Laurea Magistrale in Ingegneria Civile, si ritiene opportuno non assegnare tesi; ferma restando la disponibilità a collaborare con colleghi di discipline caratterizzanti su tesi multidisciplinari in cui siano richieste anche competenze specifiche del settore elettrotecnico.
Materiale didattico  https://www.dropbox.com/sh/682hgld4gk05cpr/AAA1UfObbCadD0Gff9rm57OXa?dl=0