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ELETTROTECNICA
DIMITRI THOMOPULOS
Academic year2023/24
CourseTECHNIQUES FOR MECHANICS AND PRODUCTION
Code1167I
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
ELETTROTECNICAING-IND/31LEZIONI48
DIMITRI THOMOPULOS unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze di base dei circuiti elettrici e delle macchine elettriche. In particolare saranno trattati: 1) i circuiti elettrici in regime stazionario continuoe sinusoidale periodico; 2) la misura delle principali grandezze elettriche (corrente, tensione, potenza); 3) il principio di funzionamento delle diverse macchine elettriche.

Knowledge

The course aims to provide basic knowledge of electrical circuits and electrical machines. In particular, the following topics will be covered: 1) electrical circuits in steady-state continuous and periodic sinusoidal conditions; 2) the measurement of the main electrical quantities (current, voltage, power); 3) the operating principles of various electrical machines.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica avviene tramite prova orale. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito i fondamenti teorici degli argomenti trattati a lezione e di saperli esporre con la terminologia appropriata.

Assessment criteria of knowledge

The assessment is conducted through an oral examination. The student must demonstrate that they have acquired the theoretical foundations of the topics covered in the lectures and can present them using appropriate terminology.

Capacità

Gli studenti che hanno completato con successo il percorso previsto, saranno in grado di: 1) risolvere i circuiti elettrici in regime stazionario continuo, e sinusoidale periodico; 2) effettuare la misura delle principali grandezze elettriche (corrente, tensione, potenza); 3) distinguere il principio di funzionamento delle diverse macchine elettriche.

Skills

Students who have successfully completed the prescribed course will be able to: 1) solve electrical circuits in steady-state continuous and periodic sinusoidal conditions; 2) perform measurements of the main electrical quantities (current, voltage, power); 3) distinguish the operating principles of different electrical machines.

Modalità di verifica delle capacità

Durante la prova orale vengono proposti esercizi e domande atti a verificare le capacità.

Assessment criteria of skills

During the oral examination, exercises and questions are presented to assess the skills.

Comportamenti

Gli studenti potranno acquisire le capacità di trattare con problemi che comportano competenze multidisciplinari (ingegneria elettrica, ingegneria meccanica).

Behaviors

Students will be able to acquire the skills to deal with problems that involve multidisciplinary competencies (electrical engineering and mechanical engineering).

Modalità di verifica dei comportamenti

Nel corso vengono proposti esercizi e domande atti a verificare i comportamenti.

Assessment criteria of behaviors

The course includes exercises and questions designed to assess behaviors.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

I prequisiti principali sono:

  • Principi ed equazioni fondamentali alla base dell'elettricità e del magnetismo;
  • Algebra dei numeri complessi;
  • Derivazione ed integrazione di funzioni.
Prerequisites

The main prerequisites are:

  • Fundamental principles and equations underlying electricity and magnetism.
  • Algebra of complex numbers.
  • Differentiation and integration of functions.
Indicazioni metodologiche

Il corso è tenuto tramite lezioni frontali, esercitazioni in aula, studio individuale.
Frequenza: non obbligatoria ma fortemente consigliata.

Teaching methods

The course is delivered through classroom lectures, in-class exercises, and individual study. Attendance: not mandatory but highly recommended.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Gli argomenti specifici del corso sono:

  • Teoria dei circuiti elettrici: Introduzione, Elementi circuitali, Principi di Kirchhoff, Potenza ed Energia, metodo del Tableau per l'analisi dei circuiti, Teoremi sulle reti elettriche, Risposta di regime di circuiti RLC in regime sinusoidale, metodo fasoriale per circuiti AC monofase e trifase, potenza nei circuiti in AC (monofase e trifase);
  • Circuiti Magnetici;
  • Macchine elettriche: Trasformatore, Principi di conversione elettromeccanica, principio di funzionamento delle macchine elettriche rotanti ( motori DC, Motori Asincroni, Macchina Sincrona, Motore Brushless, Motore Passo-Passo);
  • Convertitori Elettronici: raddrizzatore, chopper, inverter.
Syllabus

The specific topics of the course are:

  • Electric Circuit Theory: Introduction, Circuit Elements, Kirchhoff's Principles, Power and Energy, the Tableau Method for circuit analysis, Theorems on electrical networks, Steady-state response of RLC circuits in sinusoidal regime, Phasor method for single-phase and three-phase AC circuits, power in AC circuits (single-phase and three-phase);
  • Magnetic Circuits;
  • Electric Machines: Transformer, Electromechanical conversion principles, operating principles of rotating electric machines (DC motors, Asynchronous Motors, Synchronous Machine, Brushless Motor, Stepper Motor);
  • Electronic Converters: Rectifier, Chopper, Inverter.
Bibliografia e materiale didattico
  • Appunti e slides delle Lezioni su http://elearn.ing.unipi.it/;
  • M. Raugi, Lezioni di Elettrotecnica, PLUS, Pisa University Press, Pisa;
  • M. Ceraolo, D. Poli, Fundamentals of Electric Power Engineering, IEEE Press, Wiley, 2014 (anche e-book);
  • L. Olivieri, E. Ravelli, Elettrotecnica v. 2, Macchine, Convert. ed Azionamenti El., ed. CEDAM;
  • P. Ghigi, M. Martelli, F. Mastri, Esercizi di Elettrotecnica, ed. Esculapio.
Bibliography
  • Lecture notes and slides can be found athttp://elearn.ing.unipi.it/;
  • M. Raugi, Lezioni di Elettrotecnica, PLUS, Pisa University Press, Pisa;
  • M. Ceraolo, D. Poli, Fundamentals of Electric Power Engineering, IEEE Press, Wiley, 2014 (also e-book);
  • L. Olivieri, E. Ravelli, Elettrotecnica v. 2, Macchine, Convert. ed Azionamenti El., ed. CEDAM;
  • P. Ghigi, M. Martelli, F. Mastri, Esercizi di Elettrotecnica, ed. Esculapio.
Modalità d'esame

La prova d'esame consiste in un colloquio tra il candidato e il docente, o anche tra il candidato e altri collaboratori del docente titolare, tipicamente su due o tre argomenti inerenti al programma di riferimento.

La prova relativa al colloquio è superata se il candidato dimostra di non avere vuoti di preparazione ed è in grado di illustrare con il dovuto dettaglio l'argomento richiesto, nonché cogliere i diversi collegamenti con altri ambiti del corso. E' inoltre fondamentale l'uso di un'appropriata terminologia. La prova è sicuramente non superata se il candidato non è in grado di esprimersi in modo chiaro, di usare la terminologia corretta, oppure se il candidato non risponde a domande di base.

Il voto finale tiene quindi conto sia della preparazione raggiunta dal candidato, sia della capacità di analizzare e risolvere i problemi, sia della capacità di esprimersi in un linguaggio tecnico appropriato.

Assessment methods

The exam consists of an oral discussion between the candidate and the instructor, or even between the candidate and other collaborators of the lead instructor, typically on two or three topics related to the reference program.

The oral exam is considered passed if the candidate demonstrates a comprehensive understanding of the subject matter, can provide detailed explanations of the required topics, and can establish connections with other areas of the course. The use of appropriate terminology is also essential. The exam is definitely not passed if the candidate is unable to express themselves clearly, use correct terminology, or answer basic questions.

The final grade takes into account the candidate's level of preparation, problem-solving abilities, and the ability to communicate using suitable technical language.

Updated: 30/10/2023 11:27