Materiale e dispense

GIADROSSI Giovanni
ELETTROTECNICA

vecchio esame
LADINI Gianfranco
Elettrotecnica

APPUNTI PER LE LEZIONI DI ELETTROTECNICA

CAPITOLO I
CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA
1.1.0. Corrente elettrica 3
1.2.0. Tensione elettrica 4
1.3.0. Legge di Ohm 5
1.3.1. Leggi di variazione delta Resistenza 6
1.3.2. Generatore di Tensione Ideate e Rea1e 8
1.3.3. Espressione generale della legge di Ohm 8
1.4.0. Circuiti Elettrici Complessi 9
1.4.1. I� Principio di Kirchhoff 9
1.4.2. II� Principio di Kirchhoff 9
1.4.3. Resistenze in Serie e in Paralle1o 9
1.4.4. Partitore di corrente 11
1.4.5. Partitore di tensione: 11
1.4.6. Inserzione di Amperometri e Voltmetri: 11
1.5.0. Soluzione delle Reti 12
1.5.1. Soluzione delle reti mediante i Principi di Kirchhoff 12
1.5.2. Teorema di Thevenin 13
1.6.0. L �Energia nei circuiti a corrente continua 14
1.6.1. EffettoJou1e 14
1.6.2. La potenza elettrica 15
1.6.3. Sovratemperatura nei conduttori 15
CAPITOLO II
IL CAMPO ELETTRICO
2.1.0. Elettrostatica - Condensatore 32
2.2.0. Accoppiamento dei condensatori 34
2.2.1. Collegarnento in parallelo 34
2.2.2. Collegamento in serie 34
2.3.0. Campo elettrico all�interno dei materiali 35
2.3.1. Campo elettrico all�interno di un materiale iso1ante~ 35
2.3.2. Materiali Dielettrici Rea1i~ 37
2.3.3. Rigidità  Die1ettrica~ 37
2.4.0. Transitorio dl carica e scarica di un condensatore 37
2.5.0. L �Energia nei Condensatori 40
2.5.1. Energia di carica di un condensatore 40
2.5.2. Energia di scarica di un condensatore 41
259
CAPITOLO III
IL CAMPO MAGNETICO
3.1.0. Azioni a distanza di una corrente 50
3.2.0. Configurazione del Campo Magnetico 50
3.2.1. Campo generato da una corrente rettilinea in un mezzo omogeneo ed isotropo 51
3.2.2. Campo generato da una spira percorsa da corrente in un mezzo omogeneo ed isotropo 51
3.2.3. Campo generato da un solenoide rettilineo percorso da corrente in un mezzo isotropo ed omogeneo 51
3.2.4. Campo generato da un solenoide toroidale percorso da corrente in un mezzo isotropo ed omogeneo 51
3.3.0. Intensità  del Campo magnetico 52
3.4.0. Studio di campi magnetici caratteristici 53
3.4.1. Campo generato da una corrente rettilinea 53
3.4.2. Campo generato da un solenoide toroida1e~ 54
3.4.3. Campo generato da un solenoide rettilineo 54
3.5.0. Induzione Elettromagnetica 55
3.5.1. Relazione tra H e B 56
3.5.2. Legge di Lenz o dell�Induzione Magnetica 57
3.5.3. F.e.m. indotta in un conduttore aperto 57
3.5.4. F.e.m. indotta in una spira ferma in un campo magnetico variabile 58
3.5.5. F.e.m. indotta in una spira rotante in un campo magnetico costante 59
3.6.0. La materia nel campo magnetico 61
3.6.1. Ferromagnetismo 63
3.6.2. Campo magnetico in un mezzo non omogeneo 64
3.6.3. Circuiti magnetici 66
3.6.4. Circuiti magnetici reali con traferro: 67
3.6.5. Flussi dispersi 68
3.6.6. Calcolo dei circuiti magnetici 69
3.7.0. Il fenomeno dell�autoinduzione 70
3.7.1. Induttanza di un solenoide rettilineo lungo 71
3.7.2 lnduttanza di un solenoide toroidale 72
3.8.0. Circuiti induttivi in regime variabile 72
3.9.0. Mutua induttanza 74
3.9.1. Forze elettromotrici di mutua induzione 75
3.10.0. Energia in un circuito induttivo 76
3.11.0. Forze elettromagnetiche 79
3.11.1. Effetti ponderomotori della corrente 79
3.11.2. Forza tra due conduttori paralleli percorsi da corrente 80
3.12.0. Correnti parassite o di Foucault 80
CAPITOLO IV
CORRENTI ALTERNATE
4.1.0. Grandezze variabili e loro rappresentazione 103
4.1.1. Grandezze periodiche 103
4.1.2. Grandezze alternative 103
4.1.3. Grandezze sinusoidali- 104
4.1.4. Operazioni sulle grandezze sinusoidali isofrequenziali 106
4.1.5. Rappresentazione Polare delle grandezze sinusoidali 106
4.1.6. Rappresentazione simbolica delle grandezze sinusoida1i~ 109
4.1.7. Somma e Differenza di grandezze sinusoidali isofrequenziali 109
4.1.8. Prodotto e quoziente di grandezze sinusoidali per grandezze scalari 110
4.1.9. Prodotto e quoziente di grandezze sinusoidali per l�operatore j 110
4.1.10. Prodotto di un vettore rotante per un operatore complesso 111
4.2.0. Equilibrio nei circuiti in regime variabile 112
4.3.0. Circuiti in regime sinusoidale 112
260
4.4.0. Circuiti elementari 115
4.4.1. Resistenza pura R 115
4.4.2. lnduttanza pura L 116
4.4.3. Capacità  pura C 117
4.4.4. Circuiti a costanti concentrate - Collegamento serie 119
4.5.0. Collegamento delle impedenze 123
4.5.1. Impedenze in serie 123
4.5.2. Impedenze in para11e1o 124
4.5.3. Circuiti con collegamento serie-parallelo . 130
4.6.0. Potenza elettrica nei circuiti in corrente alternata 136
4.6.1. Potenza nei circuiti R-L ed R-C 136
4.6.2. Triangolo delle potenze 139
4.6.3 Principio della conservazione della potenza Attiva e Reattiva: Teorema di Boucherot 140
4.7.0. Linee di trasmissione dell�energia elettrica 146
4.7.1 Rendimento delle linee di trasmissione dell�energia elettrica 147
4.8.0. Rjfasamento 148
CAPITOLO V
SISTEMI POLIFASI
5.1.0. Sistemi Trjfasi 156
5.1.1. Sistema simmetrico di tensioni trifasi 156
5.1.2. Sisterna equilibrato di correnti trifasi 158
5.2.0. Sistemi Trifasi Simmetrici ed equilibrati 159
5.2.1. Collegamenti interfasici delle tensioni 159
5.2.2. Interconnessioni dei carichi 161
5.2.3. Connessioni Generatore - Carico 163
5.2.4. Energia e potenza nei sistemi simmetrici ed equilibrati 170
5.2.5. Linee trifasi di trasmissione dell�energia elettrica 177
5.2.6. Rifasamento dei carichi trifasi 179
5.2.7. Campi magnetici alternativi e rotanti: Teorema di Galileo Ferraris 185
5.3.0. Sistemi Trifasi Squilibrati 188
5.3.1. Sistemi dissimetrici e squilibrati a tre fili 188
5.3.2. Energia e Potenza nei sistemi dissimetrici e squilibrati 190
CAPITOLO VI
STRUMENTI E METODI DI MISURA
6.1.0. Strumenti di misura magnetoelettrici 195
6.1.1. Coppia esercitata su una spira rettangolare percorsa da corrente 195
6.1.2. Principio di funzionamento degli strumenti magnetoelettrici 195
6.2.0. Strumenti di misura a ferro mobile 197
6.3.0. Strumenti di misura elettrodinamici 198
6.3.1. Principio di funzionamento in corrente continua 198
6.3.2. Principio di funzionamento in corrente alternata 198
6.3.3. Milliamperometri 199
6.3.4. Voltmetri 199
6.3.5. Amperometri 200
6.3.6. Misura di potenza con wattmetri e1ettrodinamici~ 200
6.4.0. Strumenti di misura termici 203
6.4.1. A Filo Caldo: 203
6.4.2. A Spirale bimetallica 203
6.4.3. A coppia termoelettrica 203
261
6.5.0. Misura delle resistenze 203
6.5.1. Metodo voltamperometrico con voltmetro a monte 203
6.5.2. Metodo voltamperometrico con voltmetro a valle 204
6.5.3. Ponte di Wheatstone 204
6.5.4. Ponte a filo 205
6.5.5. Ponte doppio di Thomson: 205
6.6.0. Potenziometri 206
6.7.0. Ponti di misura in corrente alternata 207
6.7.1. Ponte di Maxwell per Ia misura di induttanze 207
6.7.2. Ponte di Schering per Ia misura di capacità  208
6.8.0. Misura della potenza nei sistemi simmetrici ed equilibrati: Inserzione Aron 209
6.9.0. Misura della potenza attiva nei sistemi dissimetrici e squilibrati: Inserzione Aron 210
6.10.0. Misura della potenza reattiva nei sistemi simmetrici e squilibrati 211
6.10.1. Inserzione Righi 212
CAPITOLO VII
TRASFORMATORI
3.1.0. Trasformatori monofasi 217
3.1.1. Genera1ità  217
3.1.2. Trasformatore perfetto 217
3.1.3. Trasformatore reale e suo circuito equivalente 218
3.1.4. Trasformatore reale funzionante a vuoto 221
3.1.5. Trasformatore reale funzionante a carico 222
3.1.6. Circuito equivalente secondario 222
3.1.7. Circuito equivalente primario 224
3.1.8. Funzionamento in corto circuito 225
3.1.9. Perdite e rendimento dei trasformatori 227
3.2.0. Trasformatori trjfasi 230
3.2.1. Generalità  e co1Iegamenti 230
3.2.2. Trasformatori trifasi con unico nucleo 231
3.2.3. Funzionamento a vuoto del trasformatore reale trifase 232
3.2.4. Funzionamento a carico del trasformatore trifase 233
3.2.5. Perdite e rendimento dei trasformatori trifasi 235
3.3.0. Dati di targa del trasformatori 236
CAPITOLO VIII
MOTORI ASINCRONI
4.1.0. Motori asincroni trifasi con rotore avvolto 241
4.1.1. Generalità  e struttura costruttiva 241
4.1.2. Principio di funzionamento 242
4.1.3. Circuito equivalente del motore asincrono 243
4.1.4. Diagramma circolare del motore asincrono 246
4.1.5. Potenze, perdite e rendimento dei motori asincroni 249
4.1.6. Caratteristica meccanica del motore asincrono 251
4.1.7. Avviamento dei motori asincroni con rotore avvolto 252
4.2.0. Motori asincroni trifasi con rotore a gabbia 254
4.2.1. Motori asincroni a gabbia semplice 254
4.2.2. Motori asincroni a doppia gabbia 254

(Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Navale, Ingegneria Industriale Meccanica, Chimica, dei Materiali)

Università  degli Studi di Trieste
Ingegneria
C.d.l. triennale in INGEGNERIA NAVALE
157INC.