OBIETTIVI FORMATIVI
L’insegnamento fornisce i concetti fondamentali riguardo le grandezze elettriche, il comportamento dei bipoli lineari e le loro proprietà energetiche nonché le conoscenze di base necessarie all’analisi dei circuiti elettrici sia in regime stazionario che in regime sinusoidale. Inoltre, lo studente avrà acquisito gli strumenti tecnici e normativi nel campo della produzione, gestione e utilizzo dell’energia elettrica con particolare attenzione ai problemi della sicurezza elettrica. Il corso illustra inoltre le principali applicazioni pratiche dell'elettrotecnica nel settore dei trasporti soprattutto nel settore ferroviario ed aereonautico.

DIDATTICA EROGATIVA
- N. 12 ORE VIDEOLEZIONI ON-LINE

DIDATTICA INTERATTIVA
- N. 12 ORE WEB LESSONS con studenti in presenza e in collegamento streaming, registrate e pubblicate in piattaforma
- N. 5 TOPIC e N.12 POST SU FORUM DIDATTICO
- N. 12 TEST DI AUTOVALUTAZIONE con 8 domande a risposta multipla
- WEB CONFERENCES dedicate all’approfondimento con calendarizzazione settimanale durante il semestre di riferimento e quindicinale negli altri periodi a cura del docente


PROGRAMMA DEL CORSO
Il programma del corso può essere suddiviso in 6 (sei) macro-argomenti:
1) Introduzione all’ analisi dei circuiti: grandezze e leggi fondamentali;
2) Caratteristiche e proprietà energetiche dei bipoli;
3) Metodi di analisi e teoremi dei circuiti lineari tempo invarianti;
4) Circuiti elettrici in regime sinusoidale e cenni sui sistemi trifase;
5) Sicurezza elettrica e normativa;
6) Applicazioni elettriche nel settore dei trasporti

In particolare i singoli moduli risultano così strutturati:
MODULO 1 – Introduzione all’ analisi dei circuiti: grandezze e leggi fondamentali;
Lezione 1.1 – Presentazione (o Introduzione)
Lezione 1.2 – Proprietà della materia: carica elettrica e legge di conservazione;
Lezione 1.3 – Classificazione elettrica dei materiali: conduttori, isolanti e semiconduttori;
Lezione 1.4 – Grandezze di interesse: corrente e tensione elettrica;
Lezione 1.5 – Strumenti di misura fondamentali: voltmetro ed amperometro ideale;
Lezione 1.6 – Componente elettrico: bipolo, multipolo;
Lezione 1.7 – Circuito elettrico: elementi di teoria dei grafi, nodo, maglia;
Lezione 1.8 – Convenzioni e Leggi di Kirchhoff;

MODULO 2 – Caratteristiche e proprietà energetiche dei bipoli

Lezione 2.1 - Presentazione (o Introduzione)
Lezione 2.2 - Caratteristiche e classificazione dei bipoli fondamentali;
Lezione 2.3 - Bipoli Equivalenti: Serie e Parallelo;
Lezione 2.4 – Trasformazione stella-triangolo e triangolo-stella;
Lezione 2.5 - Partitori di Corrente e Tensione;
Lezione 2.6 - Potenza assorbita e generata da un bipolo;
Lezione 2.7 - Potenza Virtuale ed Effettiva;
Lezione 2.8 - Teorema di Tellegen;

MODULO 3 - Metodi di analisi e teoremi dei circuiti lineari tempo invarianti
Lezione 3.1 - Presentazione (o Introduzione)
Lezione 3.2 - Equazioni circuitali fondamentali – Sistemi lineari;
Lezione 3.3 - Principio di sovrapposizione degli effetti;
Lezione 3.4 - Metodo dei potenziali nodali;
Lezione 3.5 - Metodo delle correnti di maglia;
Lezione 3.6 - Generatore equivalente secondo Thèvenin;
Lezione 3.7 - Generatore equivalente secondo Norton;
Lezione 3.8 - Teorema di Millman;


MODULO 4 – Circuiti elettrici in regime sinusoidale ed introduzione ai sistemi trifase

Lezione 4.1 - Presentazione (o Introduzione)
Lezione 4.2 – Regime sinusoidale e Metodo simbolico;
Lezione 4.3 - Metodi di analisi dei circuiti in regime sinusoidale;
Lezione 4.4 – Potenza in regime sinusoidale: potenze attiva, reattiva e complessa;
Lezione 4.5 – Rifasamento dei carichi induttivi;
Lezione 4.6 – Sistema trifase di f.e.m.;
Lezione 4.7 – Carichi in un sistema trifase;
Lezione 4.8 – Potenza in un sistema trifase;


MODULO 5 – Sicurezza elettrica e normativa

Lezione 5.1 - Presentazione (o Introduzione)
Lezione 5.2 - Classificazione dei sistemi elettrici e componenti di un impianto elettrico;
Lezione 5.3 - Tipologie di rischi elettrici;
Lezione 5.4 - Occasioni di pericolo ed effetti sul corpo umano provocati dalla corrente elettrica;
Lezione 5.5 - Anomalie della rete elettrica;
Lezione 5.6 - Apparecchi e sistemi di protezione elettrica;
Lezione 5.7 - Segnaletica di sicurezza;
Lezione 5.8 - Principale normativa di riferimento;



MODULO 6 – Applicazioni elettriche nel settore dei trasporti

Lezione 6.1 - Presentazione (o Introduzione)
Lezione 6.2 - La trazione elettrica in ferrovia;
Lezione 6.3 – Linea aerea di contatto: principali aspetti progettuali;
Lezione 6.4 - Panoramica sull'e-mobility.
Lezione 6.5 – Materiali compositi per applicazioni aeronautiche;
Lezione 6.6 – Teoria della percolazione elettrica;
Lezione 6.7 – Effetto tunneling;
Lezione 6.8 – Caratterizzazione elettrica di compositi;


MODALITÀ DI VERIFICA DEL PROFITTO IN ITINERE

Il grado di apprendimento degli studenti è monitorato costantemente attraverso gli strumenti e le metodologie di verifica.
In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione degli esiti formativi il docente ed il tutor terranno conto del:
1. tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema - reporting;
2. il monitoraggio didattico e tecnico (a livello di quantità e qualità delle interazioni, di rispetto delle scadenze didattiche, di consegna degli elaborati previsti, ecc.).
3. le verifiche in itinere svolte attraverso i test di autovalutazione,
4. partecipazione degli studenti aille web conferences e ai forum didattici
4. l'esame finale di profitto
La valutazione, in questo quadro, tiene conto di più aspetti:
1. il risultato di un certo numero di prove intermedie;
2. la qualità e quantità della partecipazione alle attività on line, monitorabili attraverso la piattaforma;
3. i risultati della prova finale.


MODALITÀ DI VALUTAZIONE E OBIETTIVI DELLA PROVA FINALE
L’accesso all’esame è subordinato al riconoscimento di frequenza, che verrà attestato con l'apposito certificato al momento della prenotazione dell'esame, che attesterà lo svolgimento delle attività didattiche di verifica in itinere e al livello del lavoro svolto nelle varie esercitazioni.
L'esame consiste in un colloquio orale, articolato in una serie di domande sugli aspetti principali degli argomenti trattati durante il corso. La votazione sarà espressa in 30/30
L'esame di profitto si basa su un colloquio orale
Il colloquio orale verte sugli argomenti indicati nel programma ed ha lo scopo di verificare:
a) la conoscenza degli argomenti in modo non superficiale, nonché la padronanza delle problematiche ad essi connesse;
b) la capacità di applicare le metodologie;
b) la chiarezza espositiva e la proprietà di linguaggio;
In riferimento alla valutazione verranno assegnati massimo 10 punti per ciascun obiettivo.
Per il superamento dell’esame è richiesto il raggiungimento del punteggio minimo di 6 per ciascun obiettivo.
Verrà inoltre tenuta in debita considerazione la partecipazione alle attività in piattaforma.
La lode verrà assegnata quando lo studente raggiunga il punteggio massimo in tutti gli obiettivi e, a giudizio unanime della Commissione, mostri una conoscenza particolarmente approfondita degli argomenti trattati e sia stato capace di esporli in modo originale e convinto, evidenziando autonomia di giudizio nel colloquio sui temi trattati


CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 1)
Lo studente avrà acquisito le conoscenze di base dell’Elettrotecnica. In particolare, avrà padronanza degli strumenti metodologici fondamentali per lo studio dei circuiti elettrici.

COMPETENZE AL FINE DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 2)
Lo studente sarà in grado di impiegare gli strumenti appresi per l’analisi e la risoluzione di problemi di natura elettrica in contesti differenti da quelli presentati durante il corso.


BIBLIOGRAFIA CONSIGLIATA

- C.K. ALEXANDER, M.N.O. SADIKU: CIRCUITI ELETTRICI, MCGRAW HILL, MILANO
- R.C. DORF, J. A. SVOBODA: CIRCUITI ELETTRICI, APOGEO, MILANO
- G.FABBRICATORE: ELETTROTECNICA E APPLICAZIONI. LIGUORI
- LAURENTINI: ESERCITAZIONI DI ELETTROTECNICA, LEVROTTO & BELLA, TORINO

- C.K. ALEXANDER, M.N.O. SADIKU: CIRCUITI ELETTRICI, MCGRAW HILL, MILANO
- R.C. DORF, J. A. SVOBODA: CIRCUITI ELETTRICI, APOGEO, MILANO
- G.FABBRICATORE: ELETTROTECNICA E APPLICAZIONI. LIGUORI
- LAURENTINI: ESERCITAZIONI DI ELETTROTECNICA, LEVROTTO & BELLA, TORINO