Ingegneria Biomedica L-9

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti nozioni fondamentali di teoria dei circuiti, di conversione elettromeccanica dell’energia e dei circuiti magnetici e trasformatori. Vengono trattati gli strumenti di analisi dei circuiti elementari in regime stazionario, in regime sinusoidale e in transitorio, con cenni sui sistemi trifase per quanto riguarda la parte circuitale. Per la parte di conversione elettromeccanica vengono invece messe in evidenza le azioni meccaniche nei campi elettrici e magnetici e l’accoppiamento di circuiti nel caso del campo magnetico.

Al termine del corso lo studente avrà acquisito:

• Comprensione dei principi fondamentali dei circuiti elettrici: capacità di analizzare circuiti elementari in regime stazionario, sinusoidale e transitorio, inclusi cenni sui sistemi trifase.
• Utilizzo degli strumenti di analisi circuitale: padronanza delle tecniche per risolvere problemi di circuiti elettrici in diverse condizioni operative.
• Conoscenza dei circuiti magnetici e dei trasformatori: comprensione del funzionamento e delle applicazioni dei trasformatori e dei circuiti magnetici.

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

L'acquisizione dei risultati di apprendimento previsti viene accertata attraverso la verifica del completamento delle attività di autovalutazione presenti alla fine di ogni sezione dell'insegnamento e attraverso la prova di esame. I test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la propria comprensione degli argomenti somministrati e, nel caso ci siano delle difficoltà, di attivarsi per colmare le lacune o chiedere ulteriori spiegazioni al docente tramite incontri di didattica interattiva. Tutti i contenuti trattati nell’ambito dell’insegnamento costituiscono oggetto di valutazione. La valutazione delle competenze acquisite dallo studente avverrà in forma scritta nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma. La valutazione prevede l’identificazione del raggiungimento degli obiettivi previsti ed in particolare per ogni argomento saranno valutati: - il grado di acquisizione della conoscenza degli argomenti trattati (50% del punteggio) - la capacità di sintesi e correlazione tra i vari argomenti oltre a una corretta terminologia (25% del punteggio) - la comprensione e la capacità di interpretazione dei meccanismi e fenomeni fisiologici (25% del punteggio).

Modalità di esame

ESAME IN PRESENZA NON DIGITALE: Si svolgerà tramite una prova scritta atta ad accertare la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico o esercizi.

ESAME DIGITALE (IN PRESENZA O ONLINE): consta di un test scritto composto da 31 domande a risposta multipla (una sola risposta corretta). Lo studente avrà possibilità di selezionare una sola opzione fra quelle prospettate. Ogni risposta corretta verrà valutata “1” punto. La 31ma domanda sarà funzionale al conseguimento della lode. Pertanto, lo studente che risponderà correttamente a 30 domande su 31, conseguirà la lode solo se avrà risposto correttamente anche alla 31ma domanda; mentre lo studente che risponderà correttamente a meno di 30 domande su 31, conseguirà la votazione corrispondente al numero delle risposte esatte e la 31ma domanda non sarà valutata ai fini del punteggio, anche se corretta. Questa modalità di esame si utilizzerà per gli appelli online previsti nelle sedi periferiche oppure in presenza digitale.

Il docente stabilisce la necessità di integrare il materiale fornito (videolezioni, slides, esercitazioni) con i seguenti testi, cui il docente può fare riferimento durante le lezioni:

CIRCUITI ELETTRICI 6/ED CON CONNECT 6ed - 8838654905 · 9788838654909 di Charles K. Alexander, Matthew Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani © 2022

PROGRAMMA DEL CORSO

Modulo 1 – Fondamenti di Elettrotecnica: Grandezze elettriche fondamentali: tensione, corrente, potenza, energia. Leggi di Kirchhoff e principi di base dei circuiti elettrici. Componenti elementari: resistori, condensatori, induttori. Analisi dei circuiti in regime stazionario (corrente continua).

Modulo 2 – Circuiti in Regime Sinusoidale: Grandezze alternate: valori efficaci, fasori. Impedenza e ammettenza. Analisi dei circuiti in regime sinusoidale. Potenza attiva, reattiva e apparente. Fattore di potenza e correzione.

Modulo 3 – Regime Transitorio: Equazioni differenziali nei circuiti RL, RC e RLC. Risposta libera e forzata. Transitori in circuiti elettrici.

Modulo 4 – Sistemi Trifase: Generazione e rappresentazione dei sistemi trifase. Connessioni stella e triangolo. Calcolo delle potenze nei sistemi trifase equilibrati.

Modulo 5 – Circuiti Magnetici e Trasformatori: Legge di Hopkinson e analogia con i circuiti elettrici. Perdite nel ferro e nell’avvolgimento. Principio di funzionamento del trasformatore. Trasformatore ideale e reale, prove a vuoto e in corto circuito.

Modulo 6 – Cenni su sicurezza elettrica: Impianto elettrico monofase e protezione da sovracorrenti e sovratensioni. Effetti della corrente sul corpo umano e pericolosità della tensione. Protezione dai contatti diretti e indiretti. Sistemi di distribuzione in bassa tensione

Ricevimento studenti

Gli studenti sono ricevuti, previo appuntamento, online su Zoom.

Il docente è contattabile online al seguente indirizzo e-mail: Prof. Antonino Longo Minnolo: antonino.longominnolo@uniroma5.it