PRINCIPI DI INGEGNERIA ELETTRICA - Fondamenti ed Applicazioni

                             A.A.
Il 2016-'17 è stato l'ultimo A.A. che l'insegnamento è stato impartito dal prof. Geri.                     
Anno di corso L'insegnamento è impartito nel 1° anno 1° semestre della Laurea Magistrale in Ingegneria Civile.
Programma dell'insegnamento Reti elettriche                                                                                                                  (2 CFU)
Fondamenti di teoria dei circuiti
Principali grandezze e loro misura. Reti elettriche ed elementi topologici fondamentali. Leggi di Kirchhoff. Teorema di Tellegen. Principali elementi circuitali e loro trasformazioni.
Reti in regime stazionario
Teoremi fondamentali. Metodo generale di analisi. Altri metodi di analisi.
Reti in regime sinusoidale
Metodo simbolico. Impedenza ed ammettenza. Potenza in regime sinusoidale. Teoremi fondamentali. Metodo generale di analisi. Altri metodi di analisi. Circuiti risonanti e filtri. Reti trifase.
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                                                                                                              (3 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.     Dispense a cura del docente
2.     M. Baronio, G. Bellato, M. Montalbetti, “Manuale degli Impianti elettrici”, Editoriale Delfino,
        UTET


Consigliati
        1.
    M. Guarnieri, A. Stella, “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica”, Vol. I e II, Edizioni                       Progetto Padova, Padova
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,  smartphone, netbook, ecc. Zaini, borse, libri, appunti e materiale analogo dovranno essere depositati all'ingresso 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 numericaPer 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   :        28.09.2016 - 21.12.2016   
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  DISPENSE
 28/09/2016  Lezione annullata per consentire lo svolgimento in aula della prova
 scritta degli
Esami di Stato
(*).

 05/10/2016  Presentazione del corso
 
   Principali grandezze e loro misura Introduzione
   Reti elettriche ed elementi topologici fondamentali
     "
   Leggi di Kirchhoff e teorema di Tellegen
     "
   Applicazioni numeriche
     "
 05/10/2016  Elementi circuitali e loro trasformazioni
   Analisi delle reti elettriche
   Applicazioni numeriche

 12/10/2016  Reti in regime stazionario: leggi, teoremi e formule fondamentali

   Reti in regime stazionario: alcuni metodi di analisi

   Applicazioni numeriche

 19/10/2016  Reti in regime sinusoidale: leggi, teoremi e formule fondamentali
   Reti in regime sinusoidale: alcuni metodi di analisi

   Applicazioni numeriche

 26/10/2016
 Reti trifase: principali definizioni

   Reti trifase: alcune tecniche di analisi

   Applicazioni numeriche
 02/11/2015  Macchine elettriche
   Macchine statiche: trasformatori

   Applicazioni numeriche

 09/11/2015  Macchine rotanti: macchine sincrone
   Macchine rotanti: macchine asincrone
   Applicazioni numeriche
 16/11/2015  Sistemi elettrici di potenza

   Impianti elettrici utilizzatori
   Impianti di terra
 23/11/2015  Cabina di trasformazione MT/BT

   Quadri elettrici

   Condutture elettriche

 30/11/2015  Scelta delle condutture

   Dispositivi di manovra, protezione e regolazione
   Scelta e coordinamento delle protezioni

 07/12/2015  Pericolosità della corrente elettrica
   Protezione contro i contatti diretti
   Protezione contro i contatti indiretti

 14/12/2015  Analisi di un caso studio
   Impianti elettrici di cantiere
   Impianti elettrici nelle civili abitazioni
 21/12/2015  Criteri di progettazione degli impianti elettrici

   Esempio di progettazione

   Applicazione di un software di calcolo

     
     
(*) La lezione verrà recuperata. Data, ora ed aula verranno tempestivamente comunicate non appena rese note dalla segreteria didattica di Facoltà.
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 Principi di Ingegneria Elettrica 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 elettrico.
Materiale didattico  Principi di Ingegneria Elettrica (MCVR)