Ulteriori approfondimenti sull'elettrotecnica da parte del prof. Marco Gottardo.

 

Elettrotecnica 2012 

ALSI

 

Appunti dalle lezioni dedicati agli studenti lavoratori ALSI 2012.

Gli appunti in formato pdf scaricabili da questo link sono solo una traccia delle lezioni tenute dal prof.Dughiero alle lezioni diurne per allievi ingegneri 2012.

Il testo ufficiale e' "Elementi di elettrotecnica circuitale" Massimo Guarnieri ed. 2012 Libreria progetto via Marzolo Pd.

Scarica il regolamento distribuito dal prof. Dughiero agli allievi del suo corso contenente anche le date degli appelli -> scarica regolamento

Lezioni data notizie note
1)Lezioni 1 - 4 10 Marzo 2012 prime otto ore di lezione definizioni fondamentali, caratt.esterne
2) Lezioni 5 - 9 19 Marzo 2012 seconde successive 10 ore di lezione Tellegen,Topologia, potenziali nodali
3) Lezioni 10-12 24 Marzo 2012 questo pdf riporta 6 ore di lezione Regole per svolgere gli esercizi, dimostrazione teorema di tellegen, correnti maglia, ThÚvenin, principi di sostituzione e non amplificazione. Adattamento del carico
4) Lezioni 13-17

 

download domande test

3 Aprile 2012 In questo pdf troverete le lezioni da 13 a 17. Le lezioni 15 e 16 sono a cura dell'ing Valentina Siena

Il pdf contiene integrazioni rispetto a quanto fatto a Lezione a cura dell'ing Marco Gottardo.

Si consiglia di svolgere con attenzione l'esercizio a pag 108 perche' nella sua semplicita' risulta abbastanza completo.

L'esercizio a pag. 165 mette in evidenza il comportamento dei bipoli induttivi e capacitivi in regime stazionario anche dal punto di vista energetico

Stella -> Triangolo

Doppi bipoli, matrici caratteristiche

Bipoli di ordine uno

Metodo dei potenziali ai nodi

energia dei bipoli di ordine uno

Thevenin e Norton

Attenzione: Gli studenti lavoratori ALSI si iscrivino alla lista del compitino previsto per il 13 aprile. Le liste chiudono il giorno 11 Aprile. La prova si terra' alle ore 14:30 e non alle sedici come inizialmente detto.

Gli studenti ALSI che non riuscissero a iscriversi tramite il propio account uniweb potranno inviare celermente una mail al prof. Fabrizio Dughiero specificando di essere del corso ALSI.

fondamentale per la preparazione e' scaricare questo pdf e sapere rispondere in maniera accademica alle domande da 1 a 29

download domande test 

 

5) Lezione 18 4 Aprile 2012 il pdf inizia con un esercizio su una rete a due maglie risolto con il metodo dei potenziali nodali.

Introduzione al regime sinusoidale, definizione di fase, sfasamento, valore di picco, valore efficace.

definizione di regime periodico e di periodico sinusoidale.

Sinusoidi in fase, in qadratura e in opposizione di fase.

cenni alla trasformata di Steinmetz

conversione dalla rappresentazione polare alla rappresentazione rettangolare.

 

Questa lezione introduttiva e' abbastanza leggera ma contiene infomazioni di diretta applicazione negli esercizi.

Non va sottovalutata.

L'esercizio di stazionario va svolto con attenzione perche' contiene un inghippo sul lato anomalo del generatore ideale di tensione.

 

6) Lezioni 19-23 19 Aprile 2012 Questo pdf contiene numerosi esercizi proposti dalla dottoressa Siena nel periodo in cui il prof. Dughiero si trovava in missione in Cina.

Molti concetti fondamentali per la prova scritta sono contenuti in questi esercizi.

Ho personalmente aggiunto e svolto esercizi sia in regime stazionario che in sinusoidale.

Nell'ultima pagina del pdf troverete tre esercizi proposti molto semplici rispetto ai temi d'esame ma importanti per la comprensione dei contenuti.

Si faccia attenzione anche alla tracciatura dei diagrammi fasoriali.

Svolgere con attenzione tutti gli esercizi proposti in questo pdf

Fare particolarmente attenzione a quelli che riguardano applicazioni multiple del teorema di thevenin e di Norton.

Svolgere con attenzione gli esercizi introduttivi in sinusoidale.

7) Lezioni 24-27 27 Aprile 2012 Il pdf inizia con un utile esempio di applicazione del teorema di thevenin in regime sinusoidale (non svolto a lezione).

Definizione di impedenza, argomento (angolo) ammesso per l'impedenza, Impedenze e ammettenze elementari (tabellina) .

A pag. 224 un utile esercizio svolto a Lezione dal prof. Dughiero.

A pag 226 un esempio di tracciatura del diagramma fasoriale (importante)

A pag 227 la spiegazione di come i bipoli posso essere sintetizzati in serie o in parallelo per ottenere un'unica impedenza.

A pag 230 dei cenni alla correzione del compino del 13 aprile 2012.

pag 231. sintesi parallelo dell'impedenza

pag 232 teorema di Boucherot

pag 233 il fenomeno della risonanza

pag 235 il fattore di merito Q (stesso simbolo della potenza reattiva ma significato assulamente diverso).

pag 237 spiegazione di come in un circuito serie il parametro in risonanza e' la corrente mentre in configurazione parallelo il parametro che va in risonanza e' la tensione. Si spiega come si comporta la potenza istantanea durante i fenomeni di risonanza.

pag 339 teorema del massimo trasferimento della potenza

Si invitano gli studenti lavoratori ALSI a prestare particolare attenzione alla tabellina riassuntiva di pag 233 che riassume i fenomini di risonanza al variare della frequenza da zero a infinito sul circuito serie R-L-C.

Molto importatnti sono i grafici della fase e del modulo dell'impdenza al variare di omega a pag 234.

Durante la spiegazione dei fenomeni di risonanza sono stati fatti accenni ai convertitori statici.

potete visionare due progetti ai seguenti link

inverter didattico monofase

inverter didattico trifase

8) Lezione 28 2  Maggio 2012  

Esercizi nel dominio del tempo proposti e svolti dalla prof. Sieni.

 
9) Lezioni 29-33 15  Maggio 2012 Questo e' il pdf piu' corposo del corso. Contiene:

Lez. 29  del 03/05/2012

pag.251  I sistemi trifasi, teoria dei polifasi, definizione di terna diretta e terna inversa. 

pag. 253 Costruzione dei sistemi trifase.

pag. 255 Definizione e relazioni tra tensione di fase e tensioni concatenate.

pag. 256 Sistemi trifasi non equilibrati (cosa succede alla terna trifase)

Lez. 30 del 04/05/2012

pag 247. Aggiunta dall'ing Gottardo, Le morsettiere dei motori asincroni trifase. Come collegrle a stella o a tringolo.

pag 259 generatori a D e carichi a Y

pag 260 generatori a Y e carichi a D

pag 260 Configurazione Yn-Yn la rete monofase equivalente

pag 261 Esempio di rete monofase equivalente

pag 262 Calcolo delle potenze in trifase

Lez. 30 bis Sabato 6 Maggio 2012

pag 263 Esercizio risolto del prof Dughiero, applicazione di Thevenin in una rete sinusoidale

Lez. 31  8 Maggio 2012

pag 269 Calcolo delle potenze nei sistemi trifase. Inserzione Barbagelata

pag.270 inserzione Aron (fondamentale)

pag 273 Il problema del rifasamento del carico

Pag 275 Introduzione al regime variabile.

Lez. 32 9 Maggio 2012

pag 277 il regime variabile

pag 279 L'equazione differenziale ordinaria a coeff costanti della rete

Lez. 33 10 Maggio 2012

pag 283 procedura generale di soluzione dell'equazione differenziale

pag 288 radici dell'equazione caratteristica

Lez. 33 bis  14 Maggio 2012

pag 290 Esercizi svolti dalla prof Sieni

 

 

 

 

Gli studenti lavoratori ALSI svolgano per conto proprio gli esercizi da pag 290 a pag 297 prestando particolare attenzione alla tracciatura ei diagrammi fasoriali.

Particolarmente importante e' l'esercizio a pag 293 che si approccia tramite i bilanci di potenza.

10) Lezioni 34-39 25  Maggio 2012  pdf contenete esercizi svolti dalla prof. Sieni e la teoria dei campi del prof. Dughiero.

Lez 34 del 16 maggio 2012 tenuta dalla prof Sieni

pag 295 Esercizio in  periodico con circuiti risonanti (molto importante)

pag 298 secondo esercizio in cui applicare thevenin valutando pero' le risonanze

pag. 301 Esercizio in sinusoidale svolto con valutazione dei bilanci delle potenze (di fobdamentale importanza)

pag 303 Un tema d'esame svolto con i bilanci di potenza (era contento negli appelli precedenti).

Lez 35 del 17 maggio 2012 tenuta dalla prof Sieni

pag 303 un significativo esercizio sulle reti trifasi, in cui sono chiariti bene i calcoli delle potenze P e Q entranti alle linee L1,L2,L3 e dissipate da carichi connessi a stella e a tringola di diversa natura.

pag. 309 esercizio di rifasamento trifase e variazioni di carico sulle linee trifase.

pag 312 secondo esercizio di rifasamento delle linee trifase

Lez 36 del 18 maggio 2012 tenuta dalla prof Sieni

pag 316  Esercizio di regime variabile in cui si da per sconatato che non ci siano generatori equivalenti impulsivi.

pag 322 Esercizio regime variabile commutazioni topologiche con capacita' e indutanze cariche prima dell'evento critico

Lez 37 del 21 maggio 2012 tenuta dal prof Dughiero

pag 328  Richiami di calcolo vettoriale

pag 330 Rotore gradiente divergenza

pag 336 teorema di Stokes

Lez 37 bis del 23 maggio 2012 tenuta dalla prof Sieni

pag 337 Esercizio regime variabile con regime stazionario prima dell'evento critico.

pag 341 Esercizio in regime variabile con regime sinusoidale prima dell'evento critico

Lez 38 del 24 maggio 2012 tenuta dal prof Dughiero

pag 350 Uso degli operatori differenziali e integrali rotore e divergenza

pag 351 il campo di corrente del vettore J

Lez 39 del 25 maggio 2012 tenuta dal prof Dughiero

pag 353 i campi di corrente approccio campistico per la definizione della corrente elettrica

pag 358 definizione campistica dei generatori reali di tensione

Tutti gli esercizi svolti in questo pdf sono fondamentali per poter superare la prova scritta finale che conterra' 5 esercizi negli argomenti:

stazionario

sinusoidale

trifase

variabile

teoria dei campi

 

11) Lezioni 40-45   Nella lezione 40 ci sono degli esercizi svolti fondamentali per superare l'esame.

Di estrema importanza l'esercizio a pag 384.

Importante anche l'esercizio in trifase a pag 387.

Lez 44 andamento dei campi nel toro snello

pag 398 concetto della mutua induzione

pag 402 L'energia magnetica

da 406 i traferri e esercizi sui circuiti magnetici.

 
       
appendice A

Regime Variabile

21 Aprile 2012 Questo pdf contiene la startegia da seguire per svolgere gli esercizi in regime variabile.

Il metodo e' fortemente schematizzato e quindi molto chiaro

Studio di una rete in regime variabile.

Esempio pratico.

appendice B

Tasformate di Laplace

22 Aprile 2012 Questo pdf mostra le tecniche di studio delle reti in regime variabile (durante i transitori) con il metodo delle laplace trasformate, introducendo notevoli semplificazioni rispetto al medesimo calcolo eseguito con tecniche integro differenziali Laplace trasformate

Esempi pratici e tabelle

appendice B'

Funzioni campione

15 Maggio 2012 In questa immagine sono raccolte le quattro principali funzioni campione con le relezioni che le legano l'un l'altra.

Molto utile nello studio delle reti con le Laplace Trasformate

Laplace trasformate

Riassunto delle funzioni campione

appendice C

Equazioni differenziali

9 Maggio 2012 Equazione differenziale omogenea (in corrente o in tensione) del primo e del secondo ordine.

Risoluzione dell'equazione omogenea associata.

Come ricavare le costanti di integrazione.

 

 

Le reti elettriche in regime variabile si risolvono con l'ausilio di equazioni differenziali che risultano essere spesso molto simili.

La tecnica risolutiva di queste e' sempre la stessa.

L'equazione si ricava da LKT o da LKC.

La soluzione e' al somma dell'integrale particolare con l'integrale della omogenea associata.

       

Scarica ed svolgi alcuni esercizi significativi

Lezioni data notizie note
1) Esercizio basilare completo 31 Marzo 2012 Da svolgere usando tutti i metodi imparati nella parte del regime stazionario

La rete e' banale ma impone ragionamenti validi per tutti gli esercizi e temi d'esame.

soluzione:

Vr4=11.87 V

Ir4 = 1.187 A

Pr4 = 14.087 W

Pv1 = 56.25 W

Pj = 15.62 W

 

2) Esercizio variabile proposto 9 Maggio 2012 Importante esercizio in regime variabile molto simile ad alcuni temi d'esame proposti in anni accademici precedenti.

Si consiglia di provare a risolverlo

soluzione:

Al momento non disponibile

Temi d'esame di regime variabile

a)15genn93, 6 Lugl 93, 2sett93

b) 6 genn. 1995, 21 febbr. 1995

c)29 gen 1997, 1 lugl 1997

d)16 giugno 1992

e) 5 sett 97, 12 sett 1997

f) 22 sett95, 24 giugn1996

9 Maggio 2012 Temi d'esame proposti dai professori Marenesi, Guarnieri, Malesani negli anni indicati nel titolo del pdf Temi d'esame non risolti
3) Esercizio variabile risolto 15 Maggio 2012 Esercizio particolarmente importante, completamente svolto passaggio per passaggio soluzione:

i(t)=6-2e^(-t/π)-3e(-t/π)

la prima fase e' relativa all'induttanza e la seconda al condensatore

Slide riassuntive

regime variabile

Download "regime variabile"

9 Maggio 2012 Ottima schematizzazione dell'argomento.

Il contenuto va anche oltre a cio' che e' richiesto all'esame.

 
       

Video lezioni dell'ing. Gottardo

Qualche anno fa, a titolo sperimentale sono stati girati questi filmini  presso una scuola professionale. Per la specifica occasione sono stati autorizzati gli allievi ad utilizzare il telefonino per videoregistrare ed erano state rilasciate le autorizzazione alla diffusione del materiale.

Nei filmini vediamo lo svolgimento di un importante esercizio con il metodo delle correnti di maglia. Nei successivi vi e' una introduzione al regime sinusoidale.

Video lezione

Stazionario

data Anteprima note
1)Esercizio basilare completo con il metodo delle correnti di anello parte prima

prima parte:

Disegno della rete, adeguamento della rete. rilevamento e orientazione degli anelli

27 Settembre 2007 soluzione:  Vedere anche la parte 2 e la parte 3 nei video successivi.

Nota per allievi ALSI: Il fatto che la matrice essendo simmetrica rappresenta il modello matematico della rete data sottointende che non siano stati fatti errori di segno o calcolo sul vettore dei termini noti.

2) Esercizio basilare completo con il metodo delle correnti di anello parte seconda

seconda parte:

impostazione del sistema

 27 Settembre 2007   soluzione:  Vedere anche la parte 3 nel video successivo.

 

2) Esercizio basilare completo con il metodo delle correnti di anello parte seconda

terza parte:

Sviluppo dei calcoli, soluzione della matrice (sistema lineare) associata al sistema

 
27 Settembre 2007 soluzione:

Ia = -0,4A

Ib = 0,19A

Ic = 0,18

Note per allievi ALSI:Viene lasciato a voi come esercizio la valutazione delle potenze scambiate e la verifica del teorema di Tellegen.

       
Video lezione

Sinusoidale

data Anteprima note
Regime sinusoidale

In questa videolezione e' proposto un semplice esercizio in regime sinusoidale in cui compare un bibolo condensatore, un bibolo induttore e un bipolo resistore.

Per semplicita' nella rete compare un solo generatore di tensione che energizza la rete con una tensione di picco pari a  268.7V alla frequenza di 95Hz

Fase iniziale meno pi-greco sesti radianti (ovvero -30 gradi)

L=900mH

C=5uF

R=20 ohm

 

4 Ottobre 2007 Il filmato dura 13,39 minuti

Per chiarezza espositiva ogni passaggio e' svolto completamente e vengono citate le definizioni necessarie come pulsazione angolare, reattanza, impedenza ecc.

Si consiglia agli studenti ALSI di provare a svolgere l'esercizio per conto proprio dopo la prima visione.

Rifare successivamente l'esercizio usando la funzione pausa del lettore multimediale e di lasciare scorrere il video solo per verifica del passaggio svolto.

Si ricorda che per valutare la potenza fornita dall'unico generatore si potra' semplicemente moltiplicare il fasore della tensione per il complesso coniugato del fasore di corrente che egli stesso imprime all'impedenza equivalente in cui viene sintetizzata tutta la rete.

Ricordiamo infine che, pur avendo la stessa unita' di misura, la reattanza e' un numero reale mentre l'impedenza e' un numero cpmplesso e deve essere espressa con un puntino sopra il simbolo. Se manca questo puntino torna a essere un numero reale e si intende il modulo dell'operatore complesso impedenza.

Definizione di sinusoide

forma breve

  utile anche se spiegazione semplificata per studenti di prima superiore
Definizione di sinusoide

un'altra lezione svolta in un cfp dove introducevo il regime sinusoidale a studenti quattordicenni

  utile anche se spiegazione semplificata per studenti di prima superiore
       
Sinusoidale: P.S.E. 25 Aprile 2012

Video lezione per studenti lavoratori di ingegneria

Attenzione: Esercizio svolto con presa diretta e con metodo "buona la prima!"

L'esercizio e' stato inventato al momento e i calcoli sono stati svolti al volo. Si consiglia agli allievi ingegneri che ne prendono visione di seguire passo passo con la calcolatrice in mano verificando passaggi e risultati.

L'esercizio un po' prolisso ma molto ultile e significativo.

Due generatori di tensione sinusoidale, isofrequenziali, agiscono sulla sintesi di due bipoli (un condensatore e un induttore) connessi alla porta A-B.

Vogliamo fare una stima delle potenze messe in gioco su questa porta.

Parte prima 25 Aprile 2012

 

 

Disegno della rete iniziale. 

Alla port A-B viene collegto il parallelo del condensatore C con l'induttanza L. Il calcolo del parallelo da luogo a una sintesi con parte immaginaria molto bassa quindi durante lo svolgimento la si e' trascurata. Si consiglia, in un secondo momento, di ripetere l'esercizio senza trascurare questa piccola parte reattiva

parametri della rete, ipotesi e tesi dell'esercizio.

Disegno della rete simbolica

 
Parte seconda 25 Aprile 2012

 

Definizione di impedenza.

Sintesi dei bipoli

 
Parte terza 25 Aprile 2012

 

Sviluppa dei calcoli per ottenere le reti simboliche simplificate in cui calcolare le correnti fasoriali che agiscono sul bipolo conesso alla porta A-B facendo agire i generatori una alla volta.

Otterremo la corrente reale sulla sintesi del bipolo connesso alla porta A-B sovrapponendo gli effetti ovvero sommando queste correnti fasoriali.

Parte quarta 25 Aprile 2012

 

Ricaviamo al corrente sul bipolo conesso alla porta A-B.

Il calcolo finale delle potenze trasmesse e' contenuto nel prossimo filmato.

Soluzione finale

Documento pdf.

 

25 Aprile 2012

download soluzione esercizio del video PSE in sinusoidale

In questo documento pdf troverai i passaggi del calcolo della potenza complessa trasmessa alla porta A-B.

Come gia' detto i calcoli vanno rifatti per conto proprio.

Questo materiale puo' essere un'utile guida per gli studenti ma non e' materiale ufficiale del corso di ingegneria dell'energia quindi non e' stato ne visionato ne corretto dal prof. Dughiero.

E' invece il riferimeto diretto per gli studenti lavoratori ALSI.

Attivazione corso PIC Micro Settembre 2012

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Attivazione corso PLC S7-300 Settembre 2012

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Guido Ottaviani di Roma rilancia sul suo sito di robotica amatoriale le pubblicazioni dell'ing Marco Gottardo, Le pubblicazioni si possono vedere accendendo alle aree "Tutorial" e "Tutorial PIC" nella home page che raggiungete cliccando su questo link -> http://www.guiott.com/

Si consiglia di visionare "corso base di elettrotecnica" (contiene un utile esercizio completamente svolto),"corso di macchine elettriche" e"corso sui motori elettrici"

Visita la community Micro-GT dove potrai imparare, seguito da esperti e in compagnia di principianti, a programmare i microcontrollori in linguaggio hitech C, si segnala che l'unico posto a Padova dove vengono impartiti corsi di formazione su questo tema e' il centro ZIP (tel 049/773687 zona stanga)  -> Micro-GT community

Altri lavori

Visita le pubblicazioni di Marco Gottardo su siti stranieri

  1. http://letsmakerobots.com/node/27162
  2. http://www.hobbyprojects.com/projects/marco-gottardo-projects/pcb-diy-projects.html
  3. http://www.vff-marenostrum.org/Wwa/WWA.html