Elettrotecnica. Vol. 1: Principi

Questo volume si rivolge agli studenti universitari della Scuola di Ingegneria ed è specificamente orientato agli allievi dei corsi di Laurea Triennale che comprendono un insegnamento di Elettrotecnica o di Teoria dei Circuiti. Il testo, nato dall’esperienza accumulata dagli autori in molti anni di insegnamento accademico, affronta la parte più generale e metodologica dell’Ingegneria Elettrica, trattando in modo integrato i fenomeni elettrici e magnetici e le reti elettriche. In particolare in questo volume vengono trattati i fenomeni di conduzione, i campi dielettrici e i campi magnetici, stazionari e quasi-stazionari, partendo da rapidi richiami delle leggi fisiche fondamentali, secondo l’approccio deduttivo che, dalle proprietà sperimentali, perviene ai fondamenti della sintesi maxwelliana; nello stesso spirito, i bipoli e i doppi bipoli sono dedotti come modelli di dispositi- vi fisici, secondo l’approccio “dai campi ai circuiti”, evidenziandole caratteristiche e i limiti di applicabilità del “modello reti elettriche”. Queste vengono trattate con maggior dettaglio nei regimi stazionario e sinusoidale e, assai più sinteticamente, nel regime comunque variabile. I metodi e gli strumenti matematici necessari nello studio dei campi e delle reti elettriche si presuppongono noti dai corsi di Matematica e di Fisica. Peraltro, nel testo sono brevemente riprese le proprietà fondamentali dell’elettromagnetismo e quelle del calcolo complesso. Le proprietà matematiche dei campi scalari e vettoriali, necessari allo studio dei campi elettromagnetici, sono brevemente richiamate in Appendice A. In armonia con le raccomandazioni degli organismi di unificazione internazionale, le dimensioni fisiche sono espresse nel Sistema Internazionale di misura (SI), le cui principali unità sono richiamate in Appendice B. Abbiamo cercato di presentare la materia in maniera chiara, ma sufficiente- mente articolata per permettere all’allievo di acquisire il linguaggio ed i metodi dell’Elettrotecnica; abbiamo pertanto scelto di evitare un approccio eccessivamen- te sintetico, che avrebbe finito per banalizzare o rendere oscuri i concetti. L’articolazione dei capitoli è intesa a facilitare la selezione degli argomenti che il docente desidera operare in funzione del percorso formativo desiderato. Per gli insegnamenti di Elettrotecnica che comprendono gli argomenti più ap- plicativi, è in corso di preparazione un secondo volume, che tratterà i principali tipi di macchine elettriche: trasformatori di potenza e speciali; convertitori statici; macchine rotanti alimentate in corrente alternata e continua; azionamenti elettrici; infine, verranno trattati i sistemi elettrici di potenza, con attenzione al rapido sviluppo delle fonti energetiche sostenibili e con particolare riferimento agli impianti elettrici utilizzatori a tensioni inferiori a 1000 V e alle loro problematiche di sicurezza. Desideriamo infine testimoniare la nostra riconoscenza ai proff. Lorenzo Ma- renesi, Luciano Merigliano e Gaetano Malesani, che in molteplici forme hanno contribuito a costruire un bagaglio culturale al quale abbiamo ampiamente attinto.