Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCATRONICA
Insegnamento
ELETTROTECNICA
IN19102562, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCATRONICA
IN2376, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTRICAL SCIENCE
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dtg/course/view.php?idnumber=2019-IN2376-000ZZ-2018-IN19102562-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile GIUSEPPE CHITARIN ING-IND/31

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria della sicurezza e protezione dell'informazione ING-IND/31 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 23/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 2018 01/10/2018 15/03/2020 CHITARIN GIUSEPPE (Presidente)
SARTORI EMANUELE (Membro Effettivo)
MATTAVELLI PAOLO (Supplente)
OBOE ROBERTO (Supplente)
SONA ALESSANDRO (Supplente)
ZIGLIOTTO MAURO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Calcolo differenziale e integrale, numeri complessi , operatori vettoriali: rotore, gradiente, divergenza, leggi generali dei campi elettrici e magnetici.
Conoscenze e abilita' da acquisire: • Saper modellare i dispositivi elettrici ed elettronici mediante circuiti semplificati, conoscere le proprietà fondamentali dei circuiti e i metodi applicabili per calcolare tensioni, correnti e potenze
• Saper applicare tali metodi per calcolare numericamente tensioni, correnti e potenze in regime stazionario, in regime periodico sinusoidale e in condizioni transitorie variabili nel tempo in un dispositivo elettrico o elettronico.
• Conoscere i principi di funzionamento e valutare l'efficienza energetica dei dispositivi elettromagnetici, dei motori elettrici e dei generatori utilizzati nelle reti per la produzione di energia elettrica, incluse quelle da fonti rinnovabili, i sistemi di accumulo e per la mobilità elettrica.
• Saper simulare e progettare circuiti elettrici ed elettronici usando il software SPICE (laboratorio)
Modalita' di esame: • Prova scritta: soluzione di 2 problemi applicativi numerici (2 ore) 2 domande aperte sulla calcolo di tensioni, correnti e potenze nei circuiti e sui principi di funzionamento dei dispositivi elettromagnetici (1 ora)
• Prova orale (breve discussione su prova scritta e una domanda sulla soluzione numerica dei circuiti elettrici o sul funzionamento dei dispositivi elettromagnetici)
Criteri di valutazione: • Prova scritta: correttezza concettuale nella soluzione degli esercizi applicativi, correttezza dei risultati numerici nella soluzione degli esercizi applicativi, correttezza concettuale nella descrizione del funzionamento dei dispositivi elettrici
• Prova orale: correttezza concettuale e proprietà di linguaggio nella descrizione del principi e delle caratteristiche di funzionamento dei dispositivi elettrici, eventuale discussione sulle simulazioni SPICE
Contenuti: Modellazione di dispositivi elettrici ed elettronici mediante circuiti, misure di tensione e corrente, potenza elettrica, wattmetro, convenzioni di misura. Leggi di Kirchhoff (LKC, LKT). Conservazione delle potenze elettriche. Bipoli lineari e non-lineari, doppi bipoli. Resistore, Induttore, Condensatore, Diodo, generatori ideali e reali.
Circuiti lineari in regime stazionario: serie e parallelo, partitore di tensione e di corrente, trasformazione stella/triangolo. Analisi delle reti lineari: sovrapposizione degli effetti, generatori equivalenti di Thévenin e Norton.
Potenze, rendimento ed adattamento del carico
Doppi bipoli lineari, potenza, trasformatore ideale, generatori pilotati, soluzione di circuiti in presenza di generatori pilotati. Modello equivalente di transistor basato su generatori pilotati.
Topologia delle reti di bipoli: nodi, lati, maglia, insieme di taglio, albero, coalbero. Equazioni indipendenti nelle tensioni. Equazioni indipendenti nelle correnti. Metodi dei potenziali ai nodi e delle correnti di maglia.
Condensatori, equazioni caratteristiche, serie e parallelo, carica e scarica, energia immagazzinata.
Leggi dei campi magnetici: Ampere e Faraday-Neumann e Gauss in presenza di materiali magnetici. Relazioni costitutive dei materiali. Induttori e mutui induttori: equazioni caratteristiche, serie e parallelo, energia. Circuiti magnetici, energia e forze sui materiali magnetici.
Circuiti in regime sinusoidale, trasformata di Steinmetz, fasori,impedenza, ammettenza e loro relazioni. Leggi di Kirchhoff simboliche. Serie e parallelo di impedenze partitori di tensione e di corrente simbolici;
Potenza elettrica istantanea, attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza. Potenza complessa. Bilanci di potenza Massimo trasferimento di potenza in regime sinusoidale. Rifasamento del carico.
Sintesi serie e parallelo di bipoli in regime sinusoidale
Serie RLC risposta in frequenza e risonanza; parallelo RLC risposta in frequenza e risonanza.
Reti elettriche trifase per la produzione, trasmissione e distribuzione dell’energia (cenni). Campo magnetico rotante. Cenni al principio di funzionamento delle macchine elettriche.
Mutuo induttore: equazioni caratteristiche; matrici di mutua induttanza; energia, coeff di accoppiamento; .Schema equivalente del trasformatore reale, funzionamento del trasformatore a vuoto, in cortocircuito e a carico, caduta di tensione da vuoto a carico, rendimento.
Analisi dei circuiti in regime variabile: equazioni di rete, equazioni differenziali ingresso uscita, soluzione dell’omogenea associata e soluzione particolare;
Soluzione dell'eq. omogenea: frequenze naturali della rete. Soluzione particolare con ingresso costante e con ingresso cisoidale frequenza generalizzata., Funzione di Trasferimento, impedenze operatoriali, proprietà.
Circuito RC: carica e scarica di un condensatore. Circuito RL: carica e scarica di un induttore
Circuito RC ed RL: transitorio in regime sinusoidale
Circuito L, LC, RCL, analisi delle radici dell'omogenea.
Sovrapposizione degli effetti di più ingressi. Risposta da stato zero e risposta da ingresso nullo.

Uso del programma SPICE per la simulazione numerica di circuiti
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezione in aula con lavagna e/o slides.
Esercitazioni numeriche in aula alla lavagna.

Esercitazioni di laboratorio per la simulazione numerica dei circuiti con software SPICE
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Tutte le slides, le immagini della lavagna e altro materiale didattico, compresi alcuni esercizi d'esame degli anni precedenti (con risultati numerici), vengono messi a disposizione degli studenti su MOODLE
Testi di riferimento:
  • G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella,, Elettrotecnica 1 - Principi. Bologna: Esculapio, 2017. Cerca nel catalogo
  • G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella,, Elettrotecnica 1 - Applicazioni. Bologna: Società Editrice Esculapio, 2018. Cerca nel catalogo
  • M. Bagatin, G. Chitarin, D. Desideri, F. Dughiero, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, Esercizi di Elettrotecnica Reti elettriche. Bologna: Società Editrice Esculapio, 2013. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Laboratory
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture Consumo e produzione responsabili Agire per il clima