Il corso comprende la trattazione di fenomeni elettrici e magnetici a bassa frequenza con parti-colare attenzione all'utilizzo dell'energia elettrica all'internodelle installazionidi tipo civileed industriale.
REQUISITI
Analisi Matematica I e II,Fisica I eII.
PROGRAMMA Prima parte: circuiti
Modello circuitale dei fenomeni elettromagnetici,ipotesi fondamentale del modello circuitale, definizione di componente e classificazione dei componenti ideali, cenni ai componenti reali, leggi dei circuiti.
Teoremi di rete:teorema di sovrapposizione, teoremi dei circuiti equivalenti di Thevenin e di Norton, teorema di Millmann, trasformazioni energetiche nei circuiti e teorema di Tellegen.
Evoluzione dei circuiti nel tempo delle reti lineari tempo invarianti,richiami alla soluzione delle equazioni differenziali a coefficienti costanti,nozione di transitorio e regime,transitori nei circuiti del primo ordine, carica del condensatore e dell'induttore.
Regime sinusoidale, metodo simbolico,impedenza ed ammettenza,diagrammi vettoriali, feno-meno della risonanza ed antirisonanza, potenza nei circuiti in regime sinusoidale,potenza atti-va e reattiatti-va, rifasamento, tariffazione,correnti di corto circuito.
Sistema trifase, definizioni, generatori e carichi trifase, collegamenti a stella e triangolo,metodi di soluzione di circuiti trifase equilibrati e non,misura della potenza.
Seconda parte:campi
Campo di corrente,resistenza, dispersoridi terra.
Campo magnetico statico e lentamente variabile,circuiti magnetici,riluttanza ed ind u ttanza, mutua induttanza, energia neicircuiti magnetici lineari e nonlineari,induzione elettromagneti-ca trasformatorielettromagneti-ca e mozionale,perdite nel ferro.
Terza parte:macchine elettriche
Trasformatore monofase, trasformatore ideale e circuito equivalente del trasformatore reale, prova a vuoto ed in corto circuito,determinazione dei parametri di macchina, parallelo di tra-sformatori, trasformatori trifase, gruppo orario.
Motore ad induzione,principio di funzionamento,caratteristica di coppia, problemi di avvia-mento.
Macchina sincrona:principio di funzionamento, alternatore, parallelo su rete.
Quarta Parte:impiantielettrici
Quadro normativo: enti normatori e norme di riferimento per gli impianti ad uso civile.
Classificazione utenze elettriche, tipologie di impianto, carichi convenzionali.
Dimensionamento condutture, tipologie di posa, dimensionamento termico.
Protezioni negli impianti:protezioni meccaniche, protezioni contro le sovracorrenti, protezioni contro gli incendi, protezioni contro le sovratensioni di origine atmosferica.
Sicurezza elettrica delle persone: effetti della corrente elettrica sul corpo umano, contatti diretti ed indiretti, impianti di terra, stato del neutro, interruttore differenziale, sistemi a tensione ridotta.
Impianti elettrici in luoghi speciali.
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BIBLIOGRAFIA
F.Ciampolini "Fondamenti di Elettrotecnica" Ed. Pitagora, Bologna.
ESAME
L'esame e' composto da una prova scritta e da un colloquio. Il superamento della prova scritta e' vincolante per l'ammissione all' orale. La prova scritta comprende tre esercizi sulle parti del corso per la cui soluzione e' possibile la consultazione di testi ed appunti. La presa visione del testo di esame comporta la registrazione del verbale di esame.Il risultato della prova scritta e' valido entro la prima tornata di esami orali
C5570
TECNOLOGIA DEI MATERIALI E CHIMICA APPLICATAesercitazioni:10 laboratori:20
PRESENTAZIONE DEL CORSO
Il corso sipropone innanzi tutto difornire una cultura tecnico-scientifica di base,con particolare enfasi alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazione di un materiale, sottoli-neando quindile potenzialità di progettazione con vecchi e nuovi materiali attraversoun control-lo della control-loro proprietà microstrutturali..Segue una trattazione sistematicadei materiali per costru-zioni aeronautiche ed aerospaziali,suddivisi nelle 4 categorie, metalli,ceramici,materie plastiche, compositi, con una sintetica descrizionedellepiù comuni tecnologie di trasformazione.
PROGRAMMA
Classificazionedei materiali;Criteridiscelta: tecnici,industriali, econom ici e socioeconomici.Il legamechimico.,curve di Condon-Morse.Organizzazionedei solidi; solidi cristallinied amorfi.
• Strutture cristalline.Imperfezioni nei solidi.La diffusione allo stato solido e la legge di Fick.
Diagrammi di stato:sistemia uno,due e tre componenti. Influenza del tempo sulle trasforma-zioni di fase:diagrammi TIT e CCT. Trasformazioni senza diffusione. Proprietà dei materiali.
Proprietà meccaniche:sollecitazioni e deformazioni.Legge di Hooke;modulo di Young.Prove statiche e dinamiche sui materiali (trazione,compressione,flessione, prova d'urto,etc.).
Concetto di resistenza specifica. Duttilità e fragilità:definizione della tenacità a frattura. Possibilità di modificare le proprietà dei materiali. Influenza del tempo e della temperatura: la fatica e lo scorrimento viscoso. Viscoelasticità e viscoplasticità.Proprietàtermiche: dilatazione termica, resistenza agli shock termici.
Materiali metallici.Leghe Fe-C. Influenza della composizione e dei trattamenti termici sulle proprietà. Tecnologie di formatura.Classificazione ed applicazioni degli acciai.Acciai inossida-bili.Leghe non ferrose.Le leghe leggere;leghe di alluminio, magnesio,titanio. Le superleghe.
Tecniche di elaborazione e formatura:solidificazione rapida;metallurgia delle polveri ; defor-mazione superplastica;:'d iffu sion bonding":solidificazione direzionalee monocristallina; alli-gazione meccanica;materiali rinforzati per dispersione di ossidi;cennoai compositi a matrice metallica ed alle leghe intermetalliche.Sviluppo del disegno,della composizione e delle tecni-che di formatura di pale per turbina.
I materiali ceramici:classificazione. Le polveri ceramiche.Le tecniche di formatura.La sinteriz-zazione.Vetri: tecnologie di fabbricazione e proprietà.Vetroceramici. I refrattaridi alta tecnolo-gia. Descrittiva di alcuni ceramici ingegneristici (allumina,zirconia, nitruro e carburo di silicio).
I rivestimenti ceramici (Thermal Barrier Coatings).
I materialipolimerici. Cenni alle tecniche di polimerizzazione.Termoplastici,termoindurenti, elastomeri. Temperatura di transizione vetrosa. Comportamento meccanico.Comportamento elastomerico e vulcanizzazione.Tecniche di formatura.Degrado dei materiali polimerici.
Materiali compositi: classificazione; tipidi rinforzi e di matrici. Fibre di vetro, aramidiche,di boro, di carbonio:Metodi di produzione e proprietà.Matrici, essenzialmentepolimeriche (poliestere, poliammìde, epossidica,polimmidica.etc.).Metodi di elaborazione dei compositi;
compositi strutturali, laminati ed a sandwich.
Cenni ai combustibili ed alle interazioni con i materiali di contenimento.
LABORATORI E/OESERCITAZIONI
Le esercitazioni sono parzialmente di calcolo in aula,ma principalmente applicative presso il laboratorio informatico,grazie all'ausilio di programmi interattivi che permettono la
sirnulazio-ne di molti degli aspetti teorici ed applicativi oggetto del corso, nonché autoverifiche di appren-dimento periodiche. Sono prevedibili anche esercitazioni guidate di laboratorio sulla caratteriz-zazione meccanica dei materiali, da svolgersi presso il lab.Materiali del Dip.Scienza dei Materiali ed Ingegneria Chimica.
BIBLIOGRAFIA
M.E Ashby, D.R.H. [ones "Engineering Materials; an introduction to microstructures, proces-sing and design"voI. 1 e 2; Pergamon Press (1986)
W.D. Callister"Materials Science&engineering: an introduction", Wiley, New York (1991) AIMAT, Manuale di ingegneria dei Materiali,Mc Graw Hill (1996)
ESAME
Esonero scritto in corso d'anno ed esame orale a fine anno.
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