Corso di laurea: Ingegneria industriale Programmazione per l'A.A. 2022/2023

ELEMENTI DI TEORIA DEGLI INSIEMI. I NUMERI REALI. I NUMERI COMPLESSI. CENNI SUGLI SPAZI METRICI.SUCCESSIONI. LIMITI DI FUNZIONI. SERIE NUMERICHE.

Per la teoria:P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

ELEMENTI DI TEORIA DEGLI INSIEMI. I NUMERI REALI. I NUMERI COMPLESSI. CENNI SUGLI SPAZI METRICI.SUCCESSIONI. SERIE NUMERICHE. LIMITI DI FUNZIONI.

Per la teoria:P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

Algebra Lineare:1. Generalità sugli insiemi, operazioni. Applicazioni tra insiemi, immagine e controimmagine,iniettività, suriettività, applicazioni biettive. Insiemi con operazioni, le principali strutturegeometriche: gruppi, anelli, campi.2. I vettori dello spazio ordinario. Somma di vettori, prodotto di un numero per un vettore. Prodottoscalare, prodotto vettoriale, prodotto misto. Componenti dei vettori ed operazioni mediantecomponenti.3. I numeri complessi, operazioni e proprietà. Forma algebrica e forma trigonometrica dei numericomplessi. Formula di Moivre. Radici n-esime dei numeri complessi.4. Spazi vettoriali e loro proprietà. Esempi. Sottospazi. Intersezione, unione e somma di sottospazi.Indipendenza lineare, relativo criterio. Generatori di uno spazio. Base di uno spazio, metodo degliscarti successivi, completamento ad una base. Lemma di Steinitz, dimensione di uno spaziovettoriale. Formula di Grassmann*. Somme dirette.5. Generalità sulle matrici. Rango. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Matrici elementari. Prodotto di matrici. Sistemilineari, teorema di Rouché-Capelli. Risoluzione dei sistemi lineari col metodo di riduzione (diGauss), incognite libere. Inversa di una matrice quadrata. Sistemi omogenei e sottospazio dellesoluzioni.6. Determinanti e loro proprietà*. I teoremi di Laplace*. Calcolo dell'inversa di una matrice quadrata.Teorema di Binet*. Teorema di Cramer*. Teorema di Kronecker*.7. Applicazioni lineari e loro proprietà. Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Iniettività,suriettività, isomorfismi. Studio delle applicazionilineari. Cambio di base, matrici simili.8. Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo. Polinomio caratteristico. Dimensione degliautospazi. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi diagonalizzabili.Geometria:1. Geometria lineare nel piano. Coordinate cartesiane. Rette e loro equazioni.Intersezioni tra rette. Coefficiente angolare. Distanze. Fasci di rette.2. Geometria lineare nello spazio. Coordinate cartesiane. I piani e loroequazioni. Le rette, loro rappresentazione. Proprietà angolari di rette e piani.Distanze. Fasci di piani.3. Cambiamenti di coordinate nel piano, rotazioni e traslazioni. Coniche e matrici associate, invariantiortogonali. Equazioni ridotte, riduzione di una conica a forma canonica. Classificazione delleconiche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Circonferenze. Rette tangenti. Fasci diconiche e loro uso per determinare coniche particolari.4. Quadriche nello spazio e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici e quadriche degeneri. Conie cilindri, loro sezioni. Equazioni ridotte, riduzione di una quadrica a forma canonica. Classificazionedelle quadriche non degeneri. Sezioni di quadriche con rette e piani. Rette e piani tangenti.Le dimostrazioni dei teoremi contrassegnati con * si possono omettere.

1. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni,Catania, 2012.2. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni,Catania, 2012.3. S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.4. E. Sernesi. Geometria 1. Bollati Boringhieri, 2000.5. Note del docente

Algebra Lineare:


Generalità sugli insiemi, operazioni. Applicazioni tra insiemi, immagine e controimmagine, iniettività, suriettività, applicazioni biettive. Insiemi con operazioni, le principali strutture geometriche: gruppi, anelli, campi.
I vettori dello spazio ordinario. Somma di vettori, prodotto di un numero per un vettore. Prodotto scalare, prodotto vettoriale, prodotto misto. Componenti dei vettori ed operazioni mediante componenti.
I numeri complessi, operazioni e proprietà. Forma algebrica e forma trigonometrica dei numeri complessi. Formula di Moivre. Radici n-esime dei numeri complessi.
Spazi vettoriali e loro proprietà. Esempi. Sottospazi. Intersezione, unione e somma di sottospazi. Indipendenza lineare, relativo criterio. Generatori di uno spazio. Base di uno spazio, metodo degli scarti successivi, completamento ad una base. Lemma di Steinitz*, dimensione di uno spazio vettoriale. Formula di Grassmann*. Somme dirette.
Generalità sulle matrici. Rango. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Matrici elementari. Prodotto di matrici. Sistemi lineari, teorema di Rouché-Capelli. Risoluzione dei sistemi lineari col metodo di riduzione (di Gauss), incognite libere. Inversa di una matrice quadrata. Sistemi omogenei e sottospazio delle soluzioni.
Determinanti e loro proprietà. I teoremi di Laplace*. Calcolo dell'inversa di una matrice quadrata. Teorema di Binet*. Teorema di Cramer. Teorema di Kronecker*.
Applicazioni lineari e loro proprietà. Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Iniettività, suriettività, isomorfismi. Lo spazio L(V,W), suo isomorfismo* con K^{m,n}. Studio delle applicazioni lineari. Cambio di base, matrici simili.
Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo. Polinomio caratteristico. Dimensione degli autospazi. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi semplici e diagonalizzazione di matrici.



Geometria:


Geometria lineare nel piano. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. Rette e loro equazioni. Intersezioni tra rette. Coefficiente angolare. Distanze. Fasci di rette.
Geometria lineare nello spazio. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. I piani e loro equazioni. Le rette, loro rappresentazione. Elementi impropri. Proprietà angolari di rette e piani. Distanze. Fasci di piani.
Cambiamenti di coordinate nel piano, rotazioni e traslazioni. Coniche e matrici associate, invarianti ortogonali. Equazioni ridotte, riduzione di una conica a forma canonica. Classificazione delle coniche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Circonferenze. Rette tangenti. Fasci di coniche e loro uso per determinare coniche particolari.
Quadriche nello spazio e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici e quadriche degeneri. Coni e cilindri, loro sezioni. Equazioni ridotte, riduzione di una quadrica a forma canonica. Classificazione delle quadriche non degeneri. Sezioni di quadriche con rette e piani. Rette e piani tangenti.


Le dimostrazioni dei teoremi contrassegnati con * si possono omettere.

P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.
Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania, 2000.Ulteriore materiale è disponibile su https://studium.unict.it/ e sul sito https://www.dmi.unict.it/bonacini/didattica/

Algebra Lineare:
1. Generalità sugli insiemi, operazioni. Applicazioni tra insiemi, immagine e controimmagine, iniettività, suriettività, applicazioni biettive. Insiemi e strutture geometriche (gruppi, anelli, campi).

2. I vettori dello spazio ordinario. Somma di vettori, prodotto di un numero per un vettore. Prodotto scalare, prodotto vettoriale, prodotto misto. Componenti dei vettori ed operazioni mediante componenti.

3. Spazi vettoriali e loro proprietà. Esempi. Sottospazi. Intersezione, unione e somma di sottospazi. Indipendenza lineare, relativo criterio. Generatori di uno spazio. Base di uno spazio, metodo degli scarti successivi, completamento ad una base. Dimensione di uno spazio vettoriale. Somme dirette.

4. Generalità sulle matrici. Rango. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Determinanti e loro proprietà. I teoremi di Laplace. Calcolo dell'inversa di una matrice quadrata. Teorema di Binet. Teorema di Kronecker.
5. Sistemi lineari, teorema di Rouché-Capelli. Risoluzione dei sistemi lineari col metodo di riduzione (di Gauss), incognite libere. Metodo di Cramer. Sistemi omogenei e sottospazio delle soluzioni.
6. Applicazioni lineari e loro proprietà. Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Iniettività, suriettività, isomorfismi. Studio delle applicazioni lineari. Cambio di base, matrici simili. Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo. Polinomio caratteristico. Dimensione degli autospazi. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi semplici e diagonalizzazione di matrici.

Geometria:

1. Geometria lineare nel piano. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. Rette e loro equazioni. Intersezioni tra rette. Coefficiente angolare. Distanze. Fasci di rette.

2. Geometria lineare nello spazio. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. I piani e loro equazioni. Le rette, loro rappresentazione. Elementi impropri. Proprietà di rette e piani. Fasci di piani.

3. Cambiamenti di coordinate nel piano, rotazioni e traslazioni. Coniche e matrici associate, invarianti ortogonali. Equazioni ridotte, riduzione di una conica a forma canonica. Classificazione delle coniche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Fasci di coniche.

4. Quadriche nello spazio e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici e quadriche degeneri. Coni e cilindri, loro sezioni. Equazioni ridotte, riduzione di una quadrica a forma canonica. Classificazione delle quadriche non degeneri. Sezioni di quadriche con rette e piani. Circonferenza e sfera.

1. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
2. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
3. S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.
4. G.Paxia : Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania, 2000.

STRUTTURA DELLA MATERIA: Modello di Thomson; modello di Rutherford; spettri atomici; la teoria quantistica; teoria di Bohr; principio di Pauli; il principio di indeterminazione; dualismo onda-particella; la meccanica ondulatoria; l'equa­zione di Schroedinger; numeri quantici e livelli energetici; costruzione ideale degli atomi.

SISTEMA PERIODICO - NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CHIMICI – REAZIONI CHIMICHE: Raggio atomico, potenziali di ionizzazione, elettronegatività, affi­nità elettronica, carattere metallico. Formule brute e di struttura; reazioni chimiche e calcoli stechiometrici, reazioni redox, dismuta­zione.

LEGAME CHIMICO: Teoria del legame di valenza; legame omopolare, covalente, ionico, metal­lico; angoli di lega­me; ibridazione; teoria VSEPR; risonanza; le­gami intermolecolari; teoria dell’Orbitale Molecolare.

STATO GASSOSO: Gas ideale; leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro; equa­zioni di stato dei gas ed esercitazioni numeriche; legge di Avogadro; pressioni par­ziali; legge di Dalton; equazione di Van der Waals; stato critico dei gas reali; diagramma di Andrews.

TERMODINAMICA CHIMICA: Concetti generali di termodinamica; energia interna; I° principio della Termodinamica; entalpia; legge di Hess; entropia e II° principio della Termodinamica; III° principio della Termodinamica; energia libera e processi spontanei.

STATI CONDENSATI E PASSAGGI DI STATO: Stato solido; solidi covalenti, ionici, molecolari, metallici; difetti reticolari: di punto, di linea e di superficie; stato liquido; pressione di vapore; temperatura di ebollizione e solidificazione. Passaggi di stato; fusione, evaporazione, sublimazione; equazione di Clausius-Clapeyron; varianza e regola delle fasi; diagrammi di stato; sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carboni­ca.

STATO DI SOLUZIONE: Tipi di soluzione; solubilità di una specie; concentrazione e mo­do di esprimerla; interazioni soluto-solvente; soluzioni ideali e non ideali; legge di Raoult: relazioni tra la composizione di una mi­scela di due liquidi e quella del suo vapore; sistemi con azeo­tropo di massimo e di minimo; soluzioni diluite di soluti non volatili; proprietà colligative; crioscopia; ebullioscopia; pres­sione osmotica; dissociazione elettrolitica; elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione; coefficiente di Van't Hoff.

EQUILIBRIO CHIMICO: Legge dell'azione chimica delle masse; principio di Le Chatelier; relazioni tra le costanti di equilibrio; equilibri omogenei ed eterogenei; equilibri gassosi; influenza di pressione, tem­peratura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio; energia libera e costante di equilibrio.

EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: Acidi e basi; teorie di Arrhenius, Bronsted e Lewis; prodotto ionico dell'acqua; definizione di pH; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli; idrolisi salina; soluzioni tampone; prodotto di solubilità ed effetto dello ione in comune.

CINETICA CHIMICA: Velocità di reazione; molecolarità e ordine di reazione; influenza della temperatura; energia di atti­vazione; catalisi omogenea ed eterogenea

ELETTROCHIMICA: Pile galvaniche; potenziale standard e sua misura; serie elettrochimica degli elementi; equazione di Nernst; pile a concentrazione; elettrolisi; tensione di decomposizione; leggi di Faraday; elettroli­si di sali fusi; elettrolisi di NaCl in soluzione acquosa; elettrolisi dell'acqua; cenni sulla corrosione

CENNI DI CHIMICA INORGANICA

Teoria ed esercizi:

-M.Schiavello – L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES;

- P.Tagliatesta- Chimica generale e inorganica- Edi Ermes

-R.Chang, Fondamenti di Chimica generale, McGraw-Hill;

- J.K.Robinson, J.McMurry, R.C.Fay, Chimica generale 8/Ed con MyLab, Pearson Editore

-B.B.Laird, Chimica generale, McGraw-Hill;

- Nivaldo J.Tro, Introduzione alla Chimica, 6/Ed con MyLab e Text, Pearson Editore

-Bertini I., Luchinat C.,Mani F.-Chimica (Materia, tecnologia, ambiente), CEA

Esercizi:

- M.Bruschi, Stechiometria e Laboratori di Chimica Generale, Pearson;

-P. D’Arrigo, Chimica, esercizi e casi pratici, EdiSES

STRUTTURA DELLA MATERIA: Modello di Thomson; modello di Rutherford; spettri atomici; la teoria quantistica; teoria di Bohr; principio di Pauli; il principio di indeterminazione; dualismo onda-particella; la meccanica ondulatoria; l'equa­zione di Schroedinger; numeri quantici e livelli energetici; costruzione ideale degli atomi.

SISTEMA PERIODICO - NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CHIMICI – REAZIONI CHIMICHE: Raggio atomico, potenziali di ionizzazione, elettronegatività, affi­nità elettronica, carattere metallico. Formule brute e di struttura; reazioni chimiche e calcoli stechiometrici, reazioni redox, dismuta­zione.

LEGAME CHIMICO: Teoria del legame di valenza; legame omopolare, covalente, ionico, metal­lico; angoli di lega­me; ibridazione; teoria VSEPR; risonanza; le­gami intermolecolari; teoria dell’Orbitale Molecolare.

STATO GASSOSO: Gas ideale; leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro; equa­zioni di stato dei gas ed esercitazioni numeriche; legge di Avogadro; pressioni par­ziali; legge di Dalton; equazione di Van der Waals; stato critico dei gas reali; diagramma di Andrews.

TERMODINAMICA CHIMICA: Concetti generali di termodinamica; energia interna; I° principio della Termodinamica; entalpia; legge di Hess; entropia e II° principio della Termodinamica; III° principio della Termodinamica; energia libera e processi spontanei.

STATI CONDENSATI E PASSAGGI DI STATO: Stato solido; solidi covalenti, ionici, molecolari, metallici; difetti reticolari: di punto, di linea e di superficie; stato liquido; pressione di vapore; temperatura di ebollizione e solidificazione. Passaggi di stato; fusione, evaporazione, sublimazione; equazione di Clausius-Clapeyron; varianza e regola delle fasi; diagrammi di stato; sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carboni­ca.

STATO DI SOLUZIONE: Tipi di soluzione; solubilità di una specie; concentrazione e mo­do di esprimerla; interazioni soluto-solvente; soluzioni ideali e non ideali; legge di Raoult: relazioni tra la composizione di una mi­scela di due liquidi e quella del suo vapore; sistemi con azeo­tropo di massimo e di minimo; soluzioni diluite di soluti non volatili; proprietà colligative; crioscopia; ebullioscopia; pres­sione osmotica; dissociazione elettrolitica; elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione; coefficiente di Van't Hoff.

EQUILIBRIO CHIMICO: Legge dell'azione chimica delle masse; principio di Le Chatelier; relazioni tra le costanti di equilibrio; equilibri omogenei ed eterogenei; equilibri gassosi; influenza di pressione, tem­peratura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio; energia libera e costante di equilibrio.

EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: Acidi e basi; teorie di Arrhenius, Bronsted e Lewis; prodotto ionico dell'acqua; definizione di pH; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli; idrolisi salina; soluzioni tampone; prodotto di solubilità ed effetto dello ione in comune.

CINETICA CHIMICA: Velocità di reazione; molecolarità e ordine di reazione; influenza della temperatura; energia di atti­vazione; catalisi omogenea ed eterogenea

ELETTROCHIMICA: Pile galvaniche; potenziale standard e sua misura; serie elettrochimica degli elementi; equazione di Nernst; pile a concentrazione; elettrolisi; tensione di decomposizione; leggi di Faraday; elettroli­si di sali fusi; elettrolisi di NaCl in soluzione acquosa; elettrolisi dell'acqua; cenni sulla corrosione

CENNI DI CHIMICA INORGANICA

Teoria ed esercizi:

-M.Schiavello – L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES;

- P.Tagliatesta- Chimica generale e inorganica- Edi Ermes

-R.Chang, Fondamenti di Chimica generale, McGraw-Hill;

- J.K.Robinson, J.McMurry, R.C.Fay, Chimica generale 8/Ed con MyLab, Pearson Editore

-B.B.Laird, Chimica generale, McGraw-Hill;

- Nivaldo J.Tro, Introduzione alla Chimica, 6/Ed con MyLab e Text, Pearson Editore

-Bertini I., Luchinat C.,Mani F.-Chimica (Materia, tecnologia, ambiente), CEA

Esercizi:

- M.Bruschi, Stechiometria e Laboratori di Chimica Generale, Pearson;

-P. D’Arrigo, Chimica, esercizi e casi pratici, EdiSES

Vedi programma dettagliato

M. Tagliatesta: Chimica Generale e Inorganica; edi-ermes
Pimental-Spratley: Chimica Generale-Zanichelli-Bologna

FUNZIONI CONTINUE. CALCOLO DIFFERENZIALE. INTEGRALI INDEFINITI.

Per la teoria:P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

1. Integrali generalizzati e impropri.Definizioni. Funzione test. Criterio di integrabilità. Criterio di nonintegrabilità.2. Metodi risolutivi delle equazioni differenziali.Equazioni differenziali a variabili separate (soluzioni di prima,seconda e terza specie). Equazioni differenziali lineari del primoordine. Metodo di variazione delle costanti di Lagrange. Equazionidifferenziali lineari di ordine n. Metodo di variazione delle costantidi Lagrange. Metodi abbreviati per soluzioni particolari.Principio di sovrapposizione.3. Successioni di funzioni. Convergenza puntuale e uniforme.Criterio di convergenza uniforme di Cauchy. Teorema di limitatezzadella funzione limite. Teorema di continuità della funzione limite.Teorema di integrabilità della funzione limite. Teorema diderivabilità della funzione limite. Scambio dei limiti (soloenunciato). Teorema del Dini (solo enunciato).4. Serie di funzioni. Vari tipi di convergenza delle serie difunzioni. Criterio di convergenza uniforme di Cauchy per le serie difunzioni. La convergenza totale implica la uniforme e l'assoluta. Laserie logaritmica. Teorema di continuità, derivabilità, integrabilitàdella funzione somma. Scambio dei limiti.

Per la teoria:1. P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.2. J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.3. G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:1. P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.2.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

FUNZIONI CONTINUE. CALCOLO DIFFERENZIALE. INTEGRALI INDEFINITI.

Per la teoria:P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

1. Integrali generalizzati e impropri.Definizioni. Funzione test. Criterio di integrabilità.
Criterio di nonintegrabilità.

2. Metodi risolutivi delle equazioni differenziali.Equazioni differenziali a variabili separate
(soluzioni di prima,seconda e terza specie). Equazioni differenziali
lineari del primoordine. Metodo di variazione delle costanti di
Lagrange. Equazionidifferenziali lineari di ordine n. Metodo di
variazione delle costantidi Lagrange. Metodi abbreviati per soluzioni
particolari.Principio di sovrapposizione.

3. Successioni di funzioni. Convergenza puntuale e uniforme.Criterio di convergenza uniforme di Cauchy. Teorema
di limitatezzadella funzione limite. Teorema di continuità della
funzione limite.Teorema di integrabilità della funzione limite.
Teorema diderivabilità della funzione limite. Scambio dei
limiti (soloenunciato). Teorema del Dini (solo enunciato).

4. Serie di funzioni. Vari tipi di convergenza delle
serie difunzioni. Criterio di convergenza uniforme di Cauchy
per le serie difunzioni. La convergenza totale implica la uniforme
e l'assoluta. Laserie logaritmica. Teorema di continuità,
derivabilità, integrabilitàdella funzione somma. Scambio dei limiti.

Per la teoria:1. P. Marcellini, C. Sbordone, Analisi Matematica uno, Liguori.2. J. P. Cecconi, G. Stampacchia, Analisi Matematica vol. I, Liguori.3. G. De Marco, Analisi uno, Zanichelli editore.Per gli esercizi:1. P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Liguori.2.T.Caponnetto, G.Catania, Esercizi di Analisi Matematica, Culc.

1) Grandezze Fisiche

Le grandezze in fisica-Unità di misura e sistema internazionale-Dimensioni e calcolo dimensionale-Errori di misura

2) Calcolo vettoriale

Sistemi di riferimento e sistema di coordinate; I vettori come entità geometriche; I vettori in fisica e loro utilizzo nello spazio fisico bidimensionale e tridimensionale; Grandezze vettoriali e grandezze scalari; I vettori nel piano e loro scomposizione per componenti; Versori; Somma tra vettori; Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori; Moltiplicazione di uno scalare per un vettore

3) Cinematica

Vettore spostamento, velocità istantanea e velocità media; Moto nello spazio fisico e moto rettilineo uniforme; Legge oraria del moto; Vettore accelerazione istantanea e media; Moto uniformemente accelerato e sua legge oraria; Moto di caduta del grave; Combinazione di moti: il moto parabolico; Moto circolare uniforme; Accelerazione Centripeta

4) Dinamica

Il concetto di forza in fisica; leggi del moto e formulazione newtoniana della dinamica classica; Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; La Forza come vettore: statica del punto materiale; Forza peso; Forza d’attrito; Lavoro svolto da una forza; Forze conservative; Forze elastiche e legge di Hooke; Il pendolo semplice; Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica; Forza gravitazionale; Energia potenziale; Energia meccanica e principio di conservazione dell’energia meccanica; Il piano inclinato e la statica per un sistema meccanico in presenza ed in assenza di forze di attrito; Condizione di equilibrio meccanico; Sistema di punti materiali; centro di massa e coordinate del centro di massa; Quantità di moto e principio di conservazione della quantità di moto; Urti elastici e anelastici; Moto rotatorio e cinematica rotazionale; Energia cinetica di rotazione; Momento di inerzia; Momento angolare e momento di una forza; conservazione del momento angolare; Il corpo rigido e condizione di equilibrio meccanico; Moto rototraslatorio; Introduzione alle oscillazioni e analogia tra il pendolo semplice ed il sistema massa molla

5) Dinamica dei fluidi ideali

Fluidi; Pressione e densità nei fluidi; Fluidostatica; Legge di Stevino; principio di Pascal; principio di Archimede; Applicazioni; Dinamica dei fluidi ideali; Linee di flusso e tubi di flusso; Portata volumica e conservazione della portata volumica; Fluidodinamica e derivazione dell’equazione di Bernoulli

6) Termodinamica

Sistemi termodinamici e sistemi in contatto termico; Equilibrio termodinamico; Temperature e calore; Principio zero della termodinamica; Dilatazione lineare e volumica: applicazioni; Capacità termica e calore specifico; Temperatura di equilibrio; Calore latente; Trasformazioni termodinamiche; Lavoro, calore ed energia interna; Primo principio della termodinamica; Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche; I gas perfetti; Trasformazioni isoterma e isobara; Calore specifico molare; Relazione di Mayer; Trasformazioni adiabatiche; Macchine termiche; Rendimento; Enunciati del secondo principio della termodinamica; Reversibilità e irreversibilità; Teorema di Carnot; Temperatura termodinamica assoluta; Teorema di Clausius; La funzione di stato entropia; Il principio di aumento dell’entropia; Calcoli di variazioni di entropia; Entropia del gas ideale; Energia inutilizzabile; Trasformazioni adiabatiche e entropia; Interpretazione statistica dell’entropia; Entropia e calore.

1. Mazzoldi, Nigro, Voci: “Fisica Vol. 1” (EdiSES)

2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" (2015) Casa Ed. Ambrosiana;

3. Serway, Jewett "Principi di Fisica" (2015) Edises;

4. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker"Fundamental of Physics"Casa Ed. Ambrosiana

Grandezze fisiche e unità di misura. Il metodo scientifico. Grandezza fisica e unità di misura. Il Sistema Internazionale (SI). Notazione scientifica. Questioni dimensionali. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Errori di misura e approssimazioni. Cifre significative. Approssimazioni di funzioni.

Scalari e vettori. Grandezze scalari e vettoriali. Invarianza e simmetria. Algebra dei vettori. Analisi vettoriale: derivate e integrali di vettori.

Cinematica. Velocità, accelerazione e legge oraria del moto. Moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Moto verticale. Moto armonico semplice. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Moto nel piano: velocità e accelerazione. Moto circolare. Moto parabolico. Moti nello spazio.

Dinamica del punto materiale. Principio d’inerzia e concetto di forza. Seconda e terza legge di Newton. Impulso e quantità di moto. Risultante delle forze: reazioni vincolari ed equilibrio. Esempi di forze: forza peso, forza di attrito radente, forza forza di attrito viscoso, forza centripeta, forza elastica e Legge di Hooke. Piano inclinato. Pendolo semplice. Tensione dei fili. Sistemi di riferimento inerziali e non. Velocità e accelerazione relative. Relatività di Galilei.

Lavoro ed energia. Lavoro, potenza ed energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Esempi di lavori compiuti da forze. Forze conservative ed energia potenziale. Forze non conservative. Principio di conservazione dell’energia meccanica. Relazione tra forza ed energia potenziale. Momento angolare. Momento di una forza. Forze centrali.

Dinamica dei sistemi di punti materiali. Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne. Centro di massa e sue proprietà. Principio di conservazione della quantità di moto. Principio di conservazione del momento angolare. Teoremi di König. Teorema dell’energia cinetica.

Dinamica del corpo rigido. Definizione di corpo rigido e sue proprietà. Moto di un corpo rigido. Corpi continui, densità e posizione del centro di massa. Rotazioni rigide attorno ad un'asse in un sistema di riferimento inerziale. Energia e lavoro rotazionali. Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Pendolo composto. Moto di puro rotolamento. Conservazione dell'energia nel moto di un corpo rigido. Attrito volvente. Teoria degli urti.

Oscillazioni e onde. Proprietà dell'equazione differenziale dell'oscillatore armonico. Oscillatore armonico semplice: equazione del moto e sua soluzione. Moto di una massa collegata ad una molla. Energia dell’oscillatore armonico semplice. Somma di moti armonici in una e in due dimensioni. Oscillatore armonico smorzato e forzato. Risonanza.

Meccanica dei Fluidi. Generalità sui fluidi. Pressione. Equilibrio statico e in presenza della forza peso. Principio di Archimede. Attrito interno e viscosità in un fluido ideale. Moto di un fluido. Regime stazionario. Portata. Teorema di Bernoulli. Teorema di Torricelli. Principio di Pascal. Moto laminare e vorticoso. Moto in un fluido

Gravitazione. Forze centrali. Leggi di Keplero. La legge di Gravitazione Universale. Massa inerziale e massa gravitazionale. Campo gravitazionale e ed energia potenziale gravitazionale.Termodinamica.Sistemi termodinamici; Equilibrio termodinamico; Temperature e calore; Principio zero della termodinamica; Dilatazione lineare e volumica: applicazioni; Capacità termica e calore specifico; Temperatura di equilibrio; Calore latente; Trasformazioni termodinamiche; Lavoro, calore ed energia interna; Primo principio della termodinamica; Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche; I gas perfetti; Trasformazioni isoterma e isobara; Calore specifico molare; Relazione di Mayer; Trasformazioni adiabatiche; Macchine termiche; Rendimento; Enunciati del secondo principio della termodinamica; Reversibilità e irreversibilità; Teorema di Carnot; Temperatura termodinamica assoluta; Teorema di Clausius; La funzione di stato entropia; Il principio di aumento dell’entropia; Calcoli di variazioni di entropia; Entropia del gas ideale; Energia inutilizzabile; Trasformazioni adiabatiche e entropia; Interpretazione statistica dell’entropia; Entropia e calore.

Durante il corso verranno proposte esercitazioni sui ciascun contenuto del corso.

Il libro di testo è fondamentale per il consolidamento dell'apprendimento.

Si suggeriscono i seguenti testi:


P.Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: “Elementi di Fisica”Meccanica e Termodinamica, II edizione, casa editrice EdiSES;
Halliday, Resnick, Krane,Fisica 1, Casa editrice Ambrosiana
R. Serwey, J. Jewett:Fisica per Scienze ed Ingegneria, Vol.I, V Edizione,casa editrice EdiSES;
Focardi S., Massa I., Uguzzoni A., Villa M. -Fisica generale - MECCANICA E TERMODINAMICA, Casa editrice Ambrosiana;

Grandezze FisicheLe grandezze in fisica-Unità di misura e sistema internazionale-Dimensioni e calcolo dimensionaleCalcolo vettorialeSistemi di riferimento e sistema di coordinate; I vettori come entità geometriche; I vettori in fisica e loro utilizzo nello spazio fisico bidimensionale e tridimensionale; Grandezze vettoriali e grandezze scalari; I vettori nel piano e loro scomposizione per componenti; Versori; Somma tra vettori; Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori; Moltiplicazione di uno scalare per un vettoreCinematicaVettore spostamento, velocità istantanea e velocità media; Moto nello spazio fisico e moto rettilineo uniforme; Legge oraria del moto; Vettore accelerazione istantanea e media; Moto uniformemente accelerato e sua legge oraria; Moto armonico; Moto di caduta del grave; Combinazione di moti: il moto parabolico; Moto circolare uniforme; Accelerazione CentripetaDinamicaIl concetto di forza in fisica; leggi del moto e formulazione newtoniana della dinamica classica; La Forza come vettore: statica del punto materiale; Forza peso; Forza d’attrito; Lavoro svolto da una forza; Forze conservative; Forze elastiche e legge di Hooke; Il pendolo semplice; Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica; Energia potenziale; Energia meccanica e principio di conservazione dell’energia meccanica; Il piano inclinato e la statica per un sistema meccanico in presenza ed in assenza di forze di attrito; Condizione di equilibrio meccanico; Sistema di punti materiali; centro di massa e coordinate del centro di massa; Quantità di moto e principio di conservazione della quantità di moto; Urti elastici e anelastici; Moto rotatorio e cinematica rotazionale; Energia cinetica di rotazione; Momento di inerzia; Momento angolare e momento di una forza; conservazione del momento angolare; Il corpo rigido e condizione di equilibrio meccanico; Moto rototraslatorio.Dinamica dei fluidi idealiFluidi; Pressione e densità nei fluidi; Fluidostatica; Legge di Stevino; principio di Pascal; principio di Archimede; Applicazioni; Dinamica dei fluidi ideali; Linee di flusso e tubi di flusso; Portata volumica e conservazione della portata volumica; Fluidodinamica e derivazione dell’equazione di BernoulliTermodinamicaSistemi termodinamici e sistemi in contatto termico; Equilibrio termodinamico; Temperature e calore; Principio zero della termodinamica; Dilatazione lineare e volumica: applicazioni; Capacità termica e calore specifico; Temperatura di equilibrio; Calore latente; Trasformazioni termodinamiche; Lavoro, calore ed energia interna; Primo principio della termodinamica; Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche; I gas perfetti; Trasformazioni isoterma e isobara; Calore specifico molare; Relazione di Mayer; Trasformazioni adiabatiche; Macchine termiche; Rendimento; Enunciati del secondo principio della termodinamica; Reversibilità e irreversibilità; Teorema di Carnot; Temperatura termodinamica assoluta; Teorema di Clausius; La funzione di stato entropia; Il principio di aumento dell’entropia; Calcoli di variazioni di entropia; Entropia del gas ideale; Energia inutilizzabile; Trasformazioni adiabatiche e entropia; Entropia e calore.Argomenti opzionaliForza gravitazionale; Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; Introduzione alle oscillazioni e analogia tra il pendolo semplice ed il sistema massa molla; Interpretazione statistica dell’entropia;

Il libro di testo è fondamentale per il consolidamento dell'apprendimento.Si suggeriscono i seguenti testi:P.Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: “Elementi di Fisica” Meccanica e Termodinamica, II edizione, casa editrice EdiSES;Halliday, Resnick, Krane, Fisica 1, Casa editrice AmbrosianaR. Serwey, J. Jewett: Fisica per Scienze ed Ingegneria, Vol.I, V Edizione,casa editrice EdiSES.

1. PRINCIPI DI ECONOMIALa scienza economica e l’economia*.2. MICROECONOMIA*Domanda, offerta e funzionamento del mercato. La teoria della domanda basata sull’utilità; la teoria del comportamento del consumatore e delle curve di indifferenza; elasticità della domanda.3. MICROECONOMIA*La teoria della produzione: la funzione di produzione. Costi di produzione. Funzioni dei costi di breve e di lungo periodo. Rendimenti di scala.4. MICROECONOMIA*Struttura di mercato e comportamento delle imprese (massimizzazione del profitto economico): caratteristiche fondamentali ed equilibrio di breve e lungo periodo nelle seguenti forme di mercato: concorrenza perfetta, monopolio, oligopolio e concorrenza monopolistica.5. INTRODUZIONE ALL’ECONOMICA DEL BENESSERE*L’equità e l’efficienza. La concorrenza perfetta e l’efficienza paretiana. La teoria dell’equilibrio economico generale e la scatola di Edgeworth.Le esternalità, l’economia ambientale.6. INTRODUZIONE ALLA MACROECONOMIA*Variabili macroeconomiche. Variabili monetarie. La politica economica. Politica fiscale. Politica monetaria.7. L’IMPRESA ED I PROCESSI DI DECISIONE E CONTROLLO DI GESTIONE: CONTABILITA’ GENERALE, BILANCIO D’ESERCIZIO E PIANIFICAZIONE STRATEGICAAzienda, impresa e imprenditore. Forme giuridiche dell’impresa.Il sistema informativo aziendale. La gestione e la rilevazione dei fatti amministrativi*.Il capitale dell’impresa sotto l’aspetto qualitativo e quantitativo*.Il Bilancio d’esercizio: lo Stato Patrimoniale e il Conto Economico*. Principi redazione aziendali e civilistici.L’analisi aziendale per indici, per margini e per flussi*.Il processo di pianificazione strategica*.8.VALUTAZIONE ECONOMICO-FINANZIARIA DEI PROGETTI D’INVESTIMENTO*Elementi di matematica finanziaria. Analisi finanziaria.Principali metodi di scelta degli investimenti: il Valore Attuale Netto (VAN); il Tasso di Rendimento Interno (TIR); analisi comparata fra il metodo del VAN e quello del TIR; Periodo medio di recupero (PBP); Tasso di rendimento contabile (TRC) e Discounted cash flow. Principi di analisi costi-benefici e di analisi costi-ricavi.* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell’esame

TROVATO M.R. (a cura di) (in fase di pubblicazione), Economia Applicata all'Ingegneria. CREATE. McGraw-Hill, Milano + Connect, ISBN: 9781307848793.(con riferimento al testo: Begg D., Vernasca G., Fisher S., Dornbusch R., Economia, VII edizione, McGraw-Hill Education, Milano e al testo Anthony R.N., Hawkins D., Macrì D. M., Merchant K.A. Il Bilancio, XV edizione, McGraw-Hill Education, Milano).

1. PRINCIPI DI ECONOMIALa scienza economica e l’economia*.

2. MICROECONOMIA*Domanda, offerta e funzionamento del mercato. La teoria
della domanda basata sull’utilità; la teoria del comportamento del consumatore
e delle curve di indifferenza; elasticità della domanda.

3. MICROECONOMIA*La teoria della produzione: la funzione di produzione.
Costi di produzione. Funzioni dei costi di breve e di lungo periodo. Rendimenti
di scala.

4. MICROECONOMIA*Struttura di mercato e comportamento delle imprese (massimizzazione
del profitto economico): caratteristiche fondamentali ed equilibrio di breve e
lungo periodo nelle seguenti forme di mercato: concorrenza perfetta, monopolio,
oligopolio e concorrenza monopolistica.

5. INTRODUZIONE ALL’ECONOMICA DEL
BENESSERE *L’equità e l’efficienza. La concorrenza perfetta e l’efficienza
paretiana. La teoria dell’equilibrio economico generale e la scatola di
Edgeworth. Le
esternalità, l’economia ambientale.

6. INTRODUZIONE ALLA MACROECONOMIA*Variabili macroeconomiche. Variabili monetarie. La
politica economica. Politica fiscale. Politica monetaria.

7. L’IMPRESA ED I PROCESSI DI DECISIONE E CONTROLLO DI GESTIONE:
CONTABILITA’ GENERALE, BILANCIO D’ESERCIZIO E PIANIFICAZIONE STRATEGICA

Azienda, impresa e imprenditore. Forme giuridiche
dell’impresa.Il sistema informativo aziendale. La gestione e la rilevazione
dei fatti amministrativi*.Il capitale dell’impresa sotto l’aspetto qualitativo e
quantitativo*.Il Bilancio d’esercizio: lo Stato Patrimoniale e il Conto
Economico*. Principi redazione aziendali e civilistici.L’analisi aziendale per indici, per margini e per flussi*.Il processo di pianificazione strategica*.

8.VALUTAZIONE ECONOMICO-FINANZIARIA DEI PROGETTI D’INVESTIMENTO*

Elementi di matematica finanziaria. Analisi finanziaria.Principali metodi di scelta degli investimenti: il Valore
Attuale Netto (VAN); il Tasso di Rendimento Interno (TIR); analisi comparata
fra il metodo del VAN e quello del TIR; Periodo medio di recupero (PBP); Tasso
di rendimento contabile (TRC) e Discounted cash flow. Principi di analisi
costi-benefici e di analisi costi-ricavi.

* Conoscenze minime irrinunciabili per il
superamento dell’esame

TROVATO M.R. (a
cura di) (in fase di pubblicazione), Economia Applicata all'Ingegneria. CREATE.
McGraw-Hill, Milano + Connect, ISBN: 9781307848793.

(con riferimento al testo:
Begg D., Vernasca G., Fisher S., Dornbusch R., Economia, VII edizione, McGraw-Hill
Education, Milano e al testo Anthony R.N., Hawkins D., Macrì D. M., Merchant
K.A. Il Bilancio, XV edizione, McGraw-Hill Education, Milano).

1. PRINCIPI DI ECONOMIALa scienza economica e l’economia*.

2. MICROECONOMIA*Domanda, offerta e funzionamento del mercato. La teoria
della domanda basata sull’utilità; la teoria del comportamento del consumatore
e delle curve di indifferenza; elasticità della domanda.

3. MICROECONOMIA*La teoria della produzione: la funzione di produzione.
Costi di produzione. Funzioni dei costi di breve e di lungo periodo. Rendimenti
di scala.

4. MICROECONOMIA*Struttura di mercato e comportamento delle imprese (massimizzazione
del profitto economico): caratteristiche fondamentali ed equilibrio di breve e
lungo periodo nelle seguenti forme di mercato: concorrenza perfetta, monopolio,
oligopolio e concorrenza monopolistica.

5. INTRODUZIONE ALL’ECONOMICA DEL
BENESSERE *L’equità e l’efficienza. La concorrenza perfetta e l’efficienza
paretiana. La teoria dell’equilibrio economico generale e la scatola di
Edgeworth. Le
esternalità, l’economia ambientale.

6. INTRODUZIONE ALLA MACROECONOMIA*Variabili macroeconomiche. Variabili monetarie. La
politica economica. Politica fiscale. Politica monetaria.

7. L’IMPRESA ED I PROCESSI DI DECISIONE E CONTROLLO DI GESTIONE:
CONTABILITA’ GENERALE, BILANCIO D’ESERCIZIO E PIANIFICAZIONE STRATEGICA

Azienda, impresa e imprenditore. Forme giuridiche
dell’impresa.Il sistema informativo aziendale. La gestione e la rilevazione
dei fatti amministrativi*.Il capitale dell’impresa sotto l’aspetto qualitativo e
quantitativo*.Il Bilancio d’esercizio: lo Stato Patrimoniale e il Conto
Economico*. Principi redazione aziendali e civilistici.L’analisi aziendale per indici, per margini e per flussi*.Il processo di pianificazione strategica*.

8.VALUTAZIONE ECONOMICO-FINANZIARIA DEI PROGETTI D’INVESTIMENTO*

Elementi di matematica finanziaria. Analisi finanziaria.Principali metodi di scelta degli investimenti: il Valore
Attuale Netto (VAN); il Tasso di Rendimento Interno (TIR); analisi comparata
fra il metodo del VAN e quello del TIR; Periodo medio di recupero (PBP); Tasso
di rendimento contabile (TRC) e Discounted cash flow. Principi di analisi
costi-benefici e di analisi costi-ricavi.

* Conoscenze minime irrinunciabili per il
superamento dell’esame

TROVATO M.R. (a
cura di) (in fase di pubblicazione), Economia Applicata all'Ingegneria. CREATE.
McGraw-Hill, Milano + Connect, ISBN: 9781307848793.

(con riferimento al testo:
Begg D., Vernasca G., Fisher S., Dornbusch R., Economia, VII edizione, McGraw-Hill
Education, Milano e al testo Anthony R.N., Hawkins D., Macrì D. M., Merchant
K.A. Il Bilancio, XV edizione, McGraw-Hill Education, Milano).

Gli asterischi (*) indicano le competenze minime.Rappresentazione dell'informazione: Sistemi di numerazione e algoritmi di conversione. Aritmetica intera e in virgola mobile. (*)Struttura di un elaboratore: La struttura di un elaboratore: memoria centrale, unità centrale, funzionamento elementare dell'elaboratore. (*)Sistema Operativo: Traduzione ed esecuzione di programmi. Ambiente di Programmazione. Compilatori vs. interpreti. Sistema Operativo. (*)Algoritmi e Programmi: Elaborazione automatica dell'informazione. Algoritmi e programmi. Linguaggi di programmazione. Il progetto di un programma. (*)Reti di Calcolatori e Internet: Reti di calcolatori. Reti locali. Reti geografiche. Internet e le più diffuse applicazioni di rete. (*)Il linguaggio di programmazione "C": sintassi e semantica Controllo: Assegnazione. Strutture di controllo. Tipi di dato in C: tipi semplici (int, char, float, double) e strutturati (array e stringhe, strutture). Il tipo puntatore. Le funzioni. Campo d'azione degli identificatori. Dichiarazioni e campo d'azione degli identificatori. Variabili locali, globali e statiche. Tecniche di legame dei parametri. La ricorsione. I file: file di testo e file binari. Primitive di accesso ai file. (*)Algoritmi di ordinamento: Algoritmi di ordinamento e ricerca. Ricerca sequenziale e binaria. (*)Allocazione dinamica della memoria.(*)Strutture dati: Liste. (*)

A. Bellini, A. Guidi, "Linguaggio C - guida alla programmazione", dalla 4a Ed in poi (quindi va bene sia la 4a, sia la 5a siala 6a), McGraw-HillDispense dei docentiIl materiale didattico sarà fornito su Studium (https://studium.unict.it) nell'area dedicata al corso.

Introduzione: Algoritmi e Programmi

Elaborazione automatica dell'informazione. Algoritmi e programmi. Un linguaggio di programmazione. Il progetto di un programma. La programmazione strutturata. Diagrammi di flusso e pseudocodice.

Rappresentazione dell'informazione

Sistemi di codifica. Sistemi di numerazione e algoritmi di conversione. Aritmetica intera e in virgola mobile. Rappresentazione di dati multimediali.

Architettura di un sistema di elaborazione

La struttura di un elaboratore: memoria centrale, unità centrale, funzionamento elementare dell'elaboratore (ciclo macchina). Dispositivi periferici e memorie di massa. Classificazione dei sistemi di elaborazione.

Reti di Calcolatori e Internet
Generalità sulle reti di calcolatori. Reti locali. Reti geografiche. I protocolli di rete. Cenni su Internet e sulle più diffuse applicazioni di rete.

Software di base e Sistemi Operativi

Traduzione ed esecuzione di programmi. Ambiente di Programmazione. Compilatori vs. interpreti. Architettura e funzionalità del Sistema Operativo. Gestione dei processi. Gestione della memoria. Gestione del file system.

Il linguaggio di programmazione C: sintassi e semantica

Istruzioni di Assegnazione. Strutture di controllo. Tipi di dato in C: tipi semplici (int, char, float, double) e

strutturati (array e stringhe, strutture). Il tipo puntatore. Le funzioni. Campo d'azione degli identificatori.

Algoritmi di ordinamento e ricerca

Ricerca sequenziale e binaria. Algoritmi di ordinamento.

Allocazione dinamica

Strutture dati dinamiche. Allocazione dinamica della memoria.

Fondamenti di Informatica per Ingegneria Industriale, a cura di: Daniela Giordano, Salvatore Cavalieri e Concetto Spampinato. McGraw-Hill.


Linguaggio C - 5a ed. - Guida alla programmazione con elementi di Objective-C, a cura di Bellini, Guidi.

Gli asterischi (*) indicano le competenze minime.

Rappresentazione dell'informazione: Sistemi di numerazione e algoritmi di conversione. Aritmetica intera e in virgola mobile. (*)

Struttura di un elaboratore: La struttura di un elaboratore: memoria centrale, unità centrale, funzionamento elementare dell'elaboratore. (*)

Sistema Operativo: Traduzione ed esecuzione di programmi. Ambiente di Programmazione. Compilatori vs. interpreti. Sistema Operativo. (*)

Algoritmi e Programmi: Elaborazione automatica dell'informazione. Algoritmi e programmi. Linguaggi di programmazione. Il progetto di un programma. (*)

Reti di Calcolatori e Internet: Reti di calcolatori. Reti locali. Reti geografiche. Internet e le più diffuse applicazioni di rete. (*)

Il linguaggio di programmazione "C": sintassi e semantica Controllo: Assegnazione. Strutture di controllo. Tipi di dato in C: tipi semplici (int, char, float, double) e strutturati (array e stringhe, strutture). Il tipo puntatore. Le funzioni. Campo d'azione degli identificatori. Dichiarazioni e campo d'azione degli identificatori. Variabili locali, globali e statiche. Tecniche di legame dei parametri. La ricorsione. I file: file di testo e file binari. Primitive di accesso ai file. (*)

Algoritmi di ordinamento: Algoritmi di ordinamento e ricerca. Ricerca sequenziale e binaria. (*)

Allocazione dinamica della memoria.(*)

Strutture dati: Liste. (*)

A. Bellini, A. Guidi, "Linguaggio C - guida alla programmazione", dalla 4a Ed in poi (quindi va bene sia la 4a, sia la 5a sia la 6a, a scelta dello studente), McGraw-Hill
Dispense della Docente

Successioni e Serie di Funzioni. Metodi risolutivi di alcuni tipi di equazioni differenziali. Calcolo differenziale per funzioni a più variabili. Funzioni implicite ed estremi vincolati.Teoria della misura di Lebesgue e calcolo dell'integrale.Integrali curvilinei e forme differenziali.

Per la teoria
N. Fusco, P. Marcellini, C. Sbordone - Analisi Matematica 2, Liguori Editori.
J.P. Cecconi, G. Stampacchia- Analisi Matematica vol 2, Liguori Editori.
Per gli esercizi
P. Marcellini, C. Sbordone - Esercizi di Matematica vol. 2, Liguori Editore.
J.P. Cecconi, G. Stampacchia- Esercizi e problemi di analisi matematica (Vol. 2)

Successioni e Serie di Funzioni. Metodi risolutivi di alcuni tipi di equazioni differenziali. Calcolo differenziale per funzioni a più variabili. Funzioni implicite ed estremi vincolati. Teoria della misura di Lebesgue e calcolo dell'integrale. Integrali curvilinei e forme differenziali.

Per la teoria

N. Fusco, P. Marcellini, C. Sbordone - Analisi Matematica 2, Liguori Editori.

J.P. Cecconi, G. Stampacchia- Analisi Matematica vol 2, Liguori Editori.

Per gli esercizi

P. Marcellini, C. Sbordone - Esercizi di Matematica vol. 2, Liguori Editore.

J.P. Cecconi, G. Stampacchia- Esercizi e problemi di analisi matematica (Vol. 2)

ELETTROSTATICA1.1 –Forza elettrostatica. Campo elettrostatico.La composizione della materia e la presenza di interazioni elettriche tra i suoi costituenti carichi. Quantizzazione e conservazione della carica elettrica. Materiali isolanti e conduttori. Processi di elettrizzazione. Forza tra cariche elettriche. La legge di Coulomb. Il campo elettrostatico. Calcolo di campi elettrostatici per distribuzioni discrete e continue. Le linee di forza. Moto di una carica in un campo elettrostatico.1.2 –Lavoro elettrico. Potenziale elettrostatico.Il lavoro della forza elettrica. Il potenziale elettrostatico. L’energia potenziale elettrostatica. Calcolo del potenziale e dell’energia potenziale elettrostatica per una carica puntiforme e per distribuzioni discrete e continue di carica. Energia potenziale di un sistema di cariche. Moto di una carica in un campo elettrostatico. Il campo elettrostatico come gradiente del potenziale. Calcolo di campi elettrostatici dal potenziale per distribuzioni continue di carica. Il rotore del campo elettrico. Superfici equipotenziali. Campo elettrico e potenziale generato da un dipolo. Moto di un dipolo in un campo elettrico uniforme. Energia potenziale di un dipolo posto in un campo.1.3 –La legge di Gauss.Flusso del vettore campo elettrostatico. Dimostrazione del teorema di Gauss. Applicazioni del teorema di Gauss: guscio sferico, sfera, filo e piano uniformemente carichi. Legge di Gauss in forma locale: equazioni di Poisson e di Laplace.1.4 –Conduttori. Dielettrici. Energia elettrostatica.Conduttori in equilibrio. Induzione elettrostatica. Conduttore cavo. Schermo elettrostatico. Condensatori nel vuoto. Collegamento di condensatori. Energia elettrostatica.Dielettrici. Costante dielettrica relativa, assoluta, suscettività elettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Definizione del vettore D (induzione dielettrica). Legge di Gauss e di Poisson nei dielettrici.CORRENTI STAZIONARIE E CAMPI MAGNETOSTATICI2.1 –Corrente elettrica.Conduzione elettrica. Corrente media, corrente istantanea, densità di corrente. Legge di Ohm per i conduttori ohmici. Conducibilità e resistività. Modello classico della conduzione. Resistenza elettrica. Dipendenza dalla temperatura. Superconduttori. Energia elettrica e potenza assorbita. Generatori di f.e.m. Resistenze in serie e in parallelo. Leggi di Kirchhoff. Carica e scarica di un circuito RC.2.2 –Campo magnetico.Proprietà dei magneti. Campo magnetico. Forza di Lorentz.Forza magnetica su un filo percorso da corrente: seconda legge elementare di Laplace. Coppia agente su di una spira percorsa da corrente immersa in un campo magnetico uniforme. Momento magnetico di una spira percorsa da corrente stazionaria. Effetto Hall. Moto di una particella in un campo magnetico uniforme.2.3 –Sorgenti del campo magnetico. Legge di Ampère. Proprietà magnetiche della materia.Campo magnetico prodotto da un elemento di corrente – prima legge elementare di Laplace.Permeabilità magnetica del vuoto. Legge di Ampère-Laplace per il campo magnetico generato da un circuito chiuso percorso da corrente. Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo (legge di Biot-Savart), da una spira circolare, da un solenoide ideale. Forze agenti su fili paralleli percorsi da corrente. Legge di Ampère. Legge di Gauss per il campo magnetico.Corrente di spostamento. Legge di Ampère-Maxwell. Proprietà magnetiche della materia. Permeabilità e suscettività magnetica. Meccanismi di magnetizzazione e correnti amperiane.CORRENTI E CAMPI VARIABILI3.1 –Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo.Legge di Faraday. Legge di Lenz. Generatori di corrente. Correnti di Foucault. Autoinduzione.Circuiti RL. Energia magnetica. Densità di energia magnetica. Mutua induzione. Equazioni di Maxwell.3.2 –Oscillazioni elettriche. Correnti alternate.Oscillazioni elettriche. Circuito LC ideale. Scarica di un condensatore in un circuito induttivo.Comportamento di resistori, condensatori e induttori in AC. Reattanze ed impedenza. Circuiti RLC in AC. Risonanza. Potenza in AC. Fattore di potenza. Fattore di merito di un circuito RLC. Trasformatore ideale.ONDE ELETTROMAGNETICHE4.1 –Onde elettromagnetiche.Onde elettromagnetiche piane. Onde elettromagnetiche piane armoniche. Polarizzazione lineare, circolare ed ellittica. Vettore di Poynting. Intensità di un’onda e.m. Pressione di radiazione. Spettro elettromagnetico. Onde sferiche.ELEMENTI DI OTTICA5.1 –Riflessione e rifrazione della luce ed ottica geometricaLe misure di velocità della luce. Indice di rifrazione. Riflessione e rifrazione. Angolo limite. Riflessione totale. Dispersione cromatica. Angolo di Brewster e Polarizzazione.Costruzione di immagini in ottica geometrica. Specchi sferici e piani. Distanza focale. Ingrandimento. Diottri sferici e piani. Potere diottrico. Distanze focali anteriori e posteriori. Ingrandimento. Lenti sottili. Potere convergente. Distanza focale. Equazione dei costruttori di lenti.

1 - R. A. Serway, Fisica per Scienze ed Ingegneria, vol. II, II edizione, EdiSES2 - D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Fisica, vol II, IV edizione, CEA3 - P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica, vol. II, II Edizione, EdiSES4 - F.W. Sears, Elettricità e Magnetismo + Ottica (due volumi), CEA5 - R. Blum, D. Roller, Fisica vol. 2, ZanichelliPer gli esercizi:F. Porto, G. Lanzalone, I. Lombardo, D. Dell'Aquila, problemi di Fisica Generale, Elettromagnetismo - Ottica - Relatività, II Edizione, EdiSES

ITALIANO• Conduttori ed isolanti, elettrizzazione, carica elettrica – L’esperimento di Millikan – Legge di Coulomb – Campo e Potenziale elettrico e differenza di potenziale elettrico – Teorema di Gauss – Campo e potenziale elettrico nel caso di semplici distribuzioni di cariche – Capacità di un conduttore – Condensatori piani – Condensatori in serie e parallelo – Energia e densità di energia del campo elettrico.• Mezzi dielettrici: fenomenologia - Definizione della costante dielettrica relativa ed assoluta - la Polarizzazione - Meccanismi microscopici di polarizzazione: la polarizzazione elettronica e la polarizzazione per orientamento - Vettore di Polarizzazione ­ Carica di polarizzazione superficiale e di volume - Il campo di induzione elettrica - Suscettività dielettrica - Equazioni della elettrostatica in presenza di mezzi dielettrici - I dielettrici lineari.• Forza elettromotrice – Intensità di corrente – Resistenza elettrica – Legge di Ohm –Resistenze in serie e parallelo – Leggi di Kirchhoff – Applicazioni al caso di circuiti semplici – Circuiti RC-RL.• Sorgenti di campo magnetico – Definizione di campo magnetico – Forze su conduttori percorsi da corrente – Forza di Lorentz – Effetto Hall – Campo magnetico generato da un filo rettilineo – Legge di Ampere – Corrente di spostamento – Legge di Biot-Savart - Campo magnetico in un solenoide – Legge di Gauss nella magnetostatica.• Proprietà magnetiche della materia: fenomenologia – Definizione della permeabilità magnetica relativa ­ Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche -Ciclo di Isteresi – Leggi di Curie ­ Meccanismi di magnetizzazione microscopica: le correnti amperiane ­ Definizione del vettore di magnetizzazione ­ Densità lineare di corrente amperiana - Densità di corrente amperiana in un mezzo non omogeneo – Campo magnetico e campo di Induzione magnetica - Equazioni della magnetostatica in presenza di mezzi materiali.• Legge di induzione elettromagnetica di Faraday – Legge di Lenz – Induttanza – Calcolo dell’induttanza di un solenoide – Energia e densità di energia del campo magnetico..• Equazioni di Maxwell in forma differenziale - Operatore Nabla ­ Definizione di gradiente di un campo scalare ­ Definizione di divergenza e rotore di un campo vettoriale ­ Teorema di Stokes ­ Teorema della divergenza - Trasformazioni delle equazioni di Maxwell nel vuoto dalla forma integrale alla forma locale.• Oscillazioni elettromagnetiche – Circuito LC – Onde elettromagnetiche piane – Propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto.• La natura della luce – Spettro della luce visibile – Ottica geometrica – Riflessione e Rifrazione – Indice di Rifrazione – Riflessione totale – Principio di Huyghens - Principio di Fermat

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci - Fisica Volume II (EdiSES)
E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella - Fisica Generale
(Zanichelli Bologna)
D. Halliday R. Resnick J. Walker – Fondamenti di Fisica (vol II)
Elettrologia, Magnetismo e Ottica (testo introduttivo)
(Casa Editrice Ambrosiana CEA – Milano)
La Fisica di Berkeley 2. Vol. 1 e 2 - Elettricità e magnetismo. (Zanichelli)

1. IL DISEGNO PER LA PROGETTAZIONE - NORME E STRUMENTI PER IL DISEGNO Il disegno tecnico e la sua evoluzione. Il disegno alla base della progettazione industriale. Norme convenzionali di rappresentazione, scale dimensionali. Normazione ed unificazione. Unificazione industriale. Normative unificate nazionali ed internazionali.Strumenti per il disegno 2. PROIEZIONI ORTOGRAFICHE ED ASSONOMETRICHE Proiezione di un punto nello spazio, teorema di Monge. Proiezioni ortogonali. Metodo di proiezione europeo, americano e delle frecce. Cenni sui piani ausiliari. Assonometrie unificate: ortogonali ed oblique. Isometrica, dimetrica e cavaliera. Teorema di Polhke. 3. SEZIONI ED INTERSEZIONI Sezioni e norme di rappresentazione. Sezioni a piani paralleli ed a piani concorrenti. Cenni sulle compenetrazioni tra solidielementari 4. QUOTATURE Le quotature. Principali tipologie, convenzioni particolari di quotatura, classificazione delle quote. 5. TOLLERANZE DIMENSIONALI E GEOMETRICHE Gli errori e le tollernaze. Tolleranze dimensionali, tipi di accoppiamento, sistema ISO. Accoppiamento albero-foro. Cenni sulle tolleranze geometriche. Numeri normali. Stato delle superfici, rugosità e finiture superficiali. 6. COLLEGAMENTI Accoppiamenti albero-mozzo mediante forzamento a caldo. Chiavette, linguette, profili scanalati e spine. Le filettature, i principali tipi di filettature (metrica ISO, gas, Whitworth, trapezie, a denti di sega, Edison, ecc.), gli elementi principali di una filettatura. I principali organi filettati, viti, bulloni, prigionieri, classi di bulloneria. Cenni sulle saldature e sulle chiodature. 7. TRASMISSIONE DEL MOTO ED ALTRI COMPONENTI DELLE MACCHINE Cuscinetti di strisciamento. Cuscinetti di spinta. Cuscinetti volventi, a sfere, a rulli, conici, a gabbie. Rappresentazione grafica dei cuscinetti. Criteri di scelta e loro montaggio. Trasmissione del moto rotatorio (rapporto di trasmissione, ruote di frizione). Le ruote dentate, tipologia e loro rappresentazione Tenute e guarnizioni. Molle. 8. ELEMENTI DISEGNO ASSISTITO E DI MODELLAZIONE SOLIDA ESERCITAZIONI Applicazioni del teorema di Monge; Costruzioni geometriche fondamentali;Ricerca della terza vista, proiezioni ortogonali; Compenetrazioni tra solidi elementari;

1 . E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno tecnico industriale, vol. I e II, Ed.il Capitello, Torino, 2018.


2. M. Carfagni, F. Furferi, L. Governi, Y. Volpe, Esercizi di Disegno Meccanico, Zanichelli.


3. S. Barone, A. Paoli, A. V. Razionale, M. Berretta, Disegno Tecnico Industriale, CittàStudi Edizioni


4 .G. Bertoline, E. Wiebw, Fondamenti di comunicazione grafica,McGraw-Hill.


5 . F. Caputo, M. Martorelli, Disegno e progettazione per la gestione industriale, Ed. Scientifiche Italiane.


6 . M. Calì, G. Fatuzzo, R. Licciardello, Le costruzioni geometriche nel disegno tecnico, Bonanno Editore, Catania, 2000.


7 . S. Gambera, S. Licciardello, S.M. Oliveri, Designazione dei materiali da costruzione con particolare riferimento allo stato superficiale, Bonanno Editore, Catania, 2000.


8 . SKF Industrie S.p.A, Catalogo e manuale tecnico dei cuscinetti.


9. Manuale dell'Ingegnere Meccanico a cura di P. Andreini, Hoepli


10 . L. Baldassini – Vademecum per Disegnatori e Tecnici, Hoepli

1. IL DISEGNO PER LA PROGETTAZIONE - NORME E STRUMENTI PER IL DISEGNO Il disegno tecnico e la sua evoluzione. Il disegno alla base della progettazione industriale. Norme convenzionali di rappresentazione, scale dimensionali. Normazione ed unificazione. Unificazione industriale. Normative unificate nazionali ed internazionali.Strumenti per il disegno.

2. PROIEZIONI ORTOGRAFICHE ED ASSONOMETRICHE Proiezione di un punto nello spazio, teorema di Monge. Proiezioni ortogonali. Metodo di proiezione europeo, americano e delle frecce. Cenni sui piani ausiliari. Assonometrie unificate: ortogonali ed oblique. Isometrica, dimetrica e cavaliera. Teorema di Polhke.

3. SEZIONI ED INTERSEZIONI Sezioni e norme di rappresentazione. Sezioni a piani paralleli ed a piani concorrenti. Cenni sulle compenetrazioni tra solidielementari.

4. QUOTATURE Le quotature. Principali tipologie, convenzioni particolari di quotatura, classificazione delle quote.

5. TOLLERANZE DIMENSIONALI E GEOMETRICHE Gli errori e le tollernaze. Tolleranze dimensionali, tipi di accoppiamento, sistema ISO. Accoppiamento albero-foro. Cenni sulle tolleranze geometriche. Numeri normali. Stato delle superfici, rugosità e finiture superficiali.

6. COLLEGAMENTI Accoppiamenti albero-mozzo mediante forzamento a caldo. Chiavette, linguette, profili scanalati e spine. Le filettature, i principali tipi di filettature (metrica ISO, gas, Whitworth, trapezie, a denti di sega, Edison, ecc.), gli elementi principali di una filettatura. I principali organi filettati, viti, bulloni, prigionieri, classi di bulloneria. Cenni sulle saldature e sulle chiodature.

7. TRASMISSIONE DEL MOTO ED ALTRI COMPONENTI DELLE MACCHINE Cuscinetti di strisciamento. Cuscinetti di spinta. Cuscinetti volventi, a sfere, a rulli, conici, a gabbie. Rappresentazione grafica dei cuscinetti. Criteri di scelta e loro montaggio. Trasmissione del moto rotatorio (rapporto di trasmissione, ruote di frizione). Le ruote dentate, tipologia e loro rappresentazione Tenute e guarnizioni. Molle.

8. ELEMENTI DISEGNO ASSISTITO E DI MODELLAZIONE SOLIDA ESERCITAZIONI Applicazioni del teorema di Monge; Costruzioni geometriche fondamentali;Ricerca della terza vista, proiezioni ortogonali; Compenetrazioni tra solidi elementari.

1. E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno tecnico industriale, vol. I e II, ed, Il Capitello, Torino, 2018.
2. M. Carfagni, F. Furferi, L. Governi, Esercizi di Disegno Meccanico, Zanichelli.

3. S. Barone, A. Paoli, A. V. Razionale, M. Berretta, Disegno Tecnico Industriale, CittàStudi Edizioni.
4. G. Bertoline, E. Wiebw, Fondamenti di comunicazione grafica, McGraw-Hill.
5. F. Caputo, M. Martorelli, Disegno e progettazione per la gestione industriale, Ed. Scientifiche Italiane.
6. M. Calì, G. Fatuzzo, R. Licciardello, Le costruzioni geometriche nel disegno tecnico, Bonanno Editore, Catania, 2000.
7. S. Gambera, S. Licciardello, S.M. Oliveri, Designazione dei materiali da costruzione con particolare riferimento allo stato superficiale, Bonanno Editore, Catania, 2000.
8. SKF Industrie S.p.A, Catalogo e manuale tecnico dei cuscinetti.
9. Manuale dell'Ingegnere Meccanico a cura di P. Andreini, Hoepli.
10. L. Baldassini – Vademecum per Disegnatori e Tecnici, Hoepli.

1. IL DISEGNO PER LA PROGETTAZIONE - NORME E STRUMENTI PER IL DISEGNO Il disegno tecnico e la sua evoluzione. Il disegno alla base della progettazione industriale. Norme convenzionali di rappresentazione, scale dimensionali. Normazione ed unificazione. Unificazione industriale. Normative unificate nazionali ed internazionali.Strumenti per il disegno 2. PROIEZIONI ORTOGRAFICHE ED ASSONOMETRICHE Proiezione di un punto nello spazio, teorema di Monge. Proiezioni ortogonali. Metodo di proiezione europeo, americano e delle frecce. Cenni sui piani ausiliari. Assonometrie unificate: ortogonali ed oblique. Isometrica, dimetrica e cavaliera. Teorema di Polhke. 3. SEZIONI ED INTERSEZIONI Sezioni e norme di rappresentazione. Sezioni a piani paralleli ed a piani concorrenti. Cenni sulle compenetrazioni tra solidielementari 4. QUOTATURE Le quotature. Principali tipologie, convenzioni particolari di quotatura, classificazione delle quote. 5. TOLLERANZE DIMENSIONALI E GEOMETRICHE Gli errori e le tollernaze. Tolleranze dimensionali, tipi di accoppiamento, sistema ISO. Accoppiamento albero-foro. Cenni sulle tolleranze geometriche. Numeri normali. Stato delle superfici, rugosità e finiture superficiali. 6. COLLEGAMENTI Accoppiamenti albero-mozzo mediante forzamento a caldo. Chiavette, linguette, profili scanalati e spine. Le filettature, i principali tipi di filettature (metrica ISO, gas, Whitworth, trapezie, a denti di sega, Edison, ecc.), gli elementi principali di una filettatura. I principali organi filettati, viti, bulloni, prigionieri, classi di bulloneria. Cenni sulle saldature e sulle chiodature. 7. TRASMISSIONE DEL MOTO ED ALTRI COMPONENTI DELLE MACCHINE Cuscinetti di strisciamento. Cuscinetti di spinta. Cuscinetti volventi, a sfere, a rulli, conici, a gabbie. Rappresentazione grafica dei cuscinetti. Criteri di scelta e loro montaggio. Trasmissione del moto rotatorio (rapporto di trasmissione, ruote di frizione). Le ruote dentate, tipologia e loro rappresentazione Tenute e guarnizioni. Molle. 8. ELEMENTI DISEGNO ASSISTITO E DI MODELLAZIONE SOLIDA ESERCITAZIONI Applicazioni del teorema di Monge; Costruzioni geometriche fondamentali;Ricerca della terza vista, proiezioni ortogonali; Compenetrazioni tra solidi elementari;

1 . E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno tecnico industriale, vol. I e II, Ed.il Capitello, Torino, 2018.


2. M. Carfagni, F. Furferi, L. Governi, Y. Volpe, Esercizi di Disegno Meccanico, Zanichelli.


3. S. Barone, A. Paoli, A. V. Razionale, M. Berretta, Disegno Tecnico Industriale, CittàStudi Edizioni


4 .G. Bertoline, E. Wiebw, Fondamenti di comunicazione grafica,McGraw-Hill.


5 . F. Caputo, M. Martorelli, Disegno e progettazione per la gestione industriale, Ed. Scientifiche Italiane.


6 . M. Calì, G. Fatuzzo, R. Licciardello, Le costruzioni geometriche nel disegno tecnico, Bonanno Editore, Catania, 2000.


7 . S. Gambera, S. Licciardello, S.M. Oliveri, Designazione dei materiali da costruzione con particolare riferimento allo stato superficiale, Bonanno Editore, Catania, 2000.


8 . SKF Industrie S.p.A, Catalogo e manuale tecnico dei cuscinetti.


9. Manuale dell'Ingegnere Meccanico a cura di P. Andreini, Hoepli


10 . L. Baldassini – Vademecum per Disegnatori e Tecnici, Hoepli

1. IL DISEGNO PER LA PROGETTAZIONE - NORME E STRUMENTI PER IL DISEGNO Il disegno tecnico e la sua evoluzione. Il disegno alla base della progettazione industriale. Norme convenzionali di rappresentazione, scale dimensionali. Normazione ed unificazione. Unificazione industriale. Normative unificate nazionali ed internazionali.Strumenti per il disegno.

2. PROIEZIONI ORTOGRAFICHE ED ASSONOMETRICHE Proiezione di un punto nello spazio, teorema di Monge. Proiezioni ortogonali. Metodo di proiezione europeo, americano e delle frecce. Cenni sui piani ausiliari. Assonometrie unificate: ortogonali ed oblique. Isometrica, dimetrica e cavaliera. Teorema di Polhke.

3. SEZIONI ED INTERSEZIONI Sezioni e norme di rappresentazione. Sezioni a piani paralleli ed a piani concorrenti. Cenni sulle compenetrazioni tra solidielementari.

4. QUOTATURE Le quotature. Principali tipologie, convenzioni particolari di quotatura, classificazione delle quote.

5. TOLLERANZE DIMENSIONALI E GEOMETRICHE Gli errori e le tollernaze. Tolleranze dimensionali, tipi di accoppiamento, sistema ISO. Accoppiamento albero-foro. Cenni sulle tolleranze geometriche. Numeri normali. Stato delle superfici, rugosità e finiture superficiali.

6. COLLEGAMENTI Accoppiamenti albero-mozzo mediante forzamento a caldo. Chiavette, linguette, profili scanalati e spine. Le filettature, i principali tipi di filettature (metrica ISO, gas, Whitworth, trapezie, a denti di sega, Edison, ecc.), gli elementi principali di una filettatura. I principali organi filettati, viti, bulloni, prigionieri, classi di bulloneria. Cenni sulle saldature e sulle chiodature.

7. TRASMISSIONE DEL MOTO ED ALTRI COMPONENTI DELLE MACCHINE Cuscinetti di strisciamento. Cuscinetti di spinta. Cuscinetti volventi, a sfere, a rulli, conici, a gabbie. Rappresentazione grafica dei cuscinetti. Criteri di scelta e loro montaggio. Trasmissione del moto rotatorio (rapporto di trasmissione, ruote di frizione). Le ruote dentate, tipologia e loro rappresentazione Tenute e guarnizioni. Molle.

8. ELEMENTI DISEGNO ASSISTITO E DI MODELLAZIONE SOLIDA ESERCITAZIONI Applicazioni del teorema di Monge; Costruzioni geometriche fondamentali;Ricerca della terza vista, proiezioni ortogonali; Compenetrazioni tra solidi elementari.

1. E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno tecnico industriale, vol. I e II, ed, Il Capitello, Torino, 2018.
2. M. Carfagni, F. Furferi, L. Governi, Esercizi di Disegno Meccanico, Zanichelli.

3. S. Barone, A. Paoli, A. V. Razionale, M. Berretta, Disegno Tecnico Industriale, CittàStudi Edizioni.
4. G. Bertoline, E. Wiebw, Fondamenti di comunicazione grafica, McGraw-Hill.
5. F. Caputo, M. Martorelli, Disegno e progettazione per la gestione industriale, Ed. Scientifiche Italiane.
6. M. Calì, G. Fatuzzo, R. Licciardello, Le costruzioni geometriche nel disegno tecnico, Bonanno Editore, Catania, 2000.
7. S. Gambera, S. Licciardello, S.M. Oliveri, Designazione dei materiali da costruzione con particolare riferimento allo stato superficiale, Bonanno Editore, Catania, 2000.
8. SKF Industrie S.p.A, Catalogo e manuale tecnico dei cuscinetti.
9. Manuale dell'Ingegnere Meccanico a cura di P. Andreini, Hoepli.
10. L. Baldassini – Vademecum per Disegnatori e Tecnici, Hoepli.

Funzioni olomorfe e meromorfe; integrazione con il metodo dei residui; trasformata di Laplace eapplicazioni alle equazioni differenziali;
Teoria dei vettori e calcolo vettoriale; cinematica del punto e del corpo rigido; geometria dellemasse; principi generali della meccanica; forze conservative; sistemi di riferimento e forzeapparenti; sistemi vincolati; dinamica dei sistemi materiali puntiformi, rigidi e articolati; elementi dimeccanica analitica.

1. Note del docente
2. G. Barozzi, Matematica per l'ingegneria dell'informazione, Zanichelli, Bologna (2004)
3. P. Biscari, T. Ruggeri, G. Saccomandi, M. Vianello, Meccanica razionale, Springer (2016)
4. A. Muracchini, T. Ruggeri, Esercizi di Meccanica Razionale,

Funzioni olomorfe e meromorfe; integrazione con il metodo dei residui; trasformata di Laplace e applicazioni alle equazioni differenziali; serie di Fourier e trasformata di Fourier; cenni sulla teoria delle distribuzioni.Teoria dei vettori e calcolo vettoriale; cinematica del punto e del corpo rigido; geometria delle masse; principi generali della meccanica; forze conservative; sistemi di riferimento e forze apparenti; sistemi vincolati; dinamica dei sistemi materiali puntiformi, rigidi e articolati; elementi di meccanica analitica.

1. G. Barozzi, Matematica per l'ingegneria dell'informazione, Zanichelli, Bologna (2004)2. P. Biscari, T. Ruggeri, G. Saccomandi, M. Vianello, Meccanica razionale, Springer (2016)3. A. Muracchini, T. Ruggeri, Esercizi di Meccanica Razionale4. Note del docente

Argomento(*)




Richiami sul campo
elettromagnetico stazionario e quasi-stazionario



Equazioni di Maxwell.
Campi nei mezzi materiali: equazioni costitutive. Cenni sui mezzi
ferromagnetici.


Campo di corrente stazionario. Definizione di
resistenza. Esempi di calcolo di resistenze.
Campo magnetostatico. Definizione di auto e mutua induttanza.
Esempi di calcolo di induttanze. Circuiti magnetici. Legge di
Hopkinson, circuito elettrico equivalente. Esempi di calcolo di
coefficienti di auto e mutua induzione.
Campo elettrico stazionario. Definizione di capacità. Esempi
di calcolo di capacità.
Campo elettromagnetico quasi-stazionario. Equazione della diffusione
nei conduttori. Effetto pelle, di prossimità e
profondità di penetrazione. Campo magnetico rotante e spira
rotante in un campo magnetico uniforme.



Circuiti a parametri concentrati
ed elementi a una porta




Dai campi ai circuiti.
Modello a parametri concentrati. Limiti di validità del
modello.Leggi
di Kirchhoff.




Grafo. Insiemi di taglio
e maglie. Albero e coalbero Metodo sistematico per la scrittura delle
LK linearmente indipendenti. Metodo del tableau sparso.




Resistori.
Resistori non lineari. Generatori
indipendenti. Diodo ideale.
Condensatori. Induttori. Dualità.



Potenza
ed energia.



Collegamenti di bipoli e
trasformazioni equivalenti



Collegamenti
serie e parallelo.



Collegamenti serie e
parallelo di resistori. Partitore di tensione e di
corrente. Collegamenti
serie e parallelo di generatori indipendenti.




Definizione
di lati Thevenin e Norton. Trasformazione
lato Thevenin in lato Norton e viceversa.




Trasformazioni
equivalenti stella-triangolo e viceversa



Collegamenti
in serie e in parallelo di condensatori. Collegamenti in serie e in
parallelo di induttori. Circuiti equivalenti per condensatori e
induttori carichi.



Doppi bipoli




Definizioni:
doppi bipoli estrinseci e intrinseci.



Doppi bipoli intrinseci
adinamici: generatori
pilotati, trasformatore ideale.



Doppi bipoli intrinseci
adinamici: induttori
accoppiati. Induttanza di magnetizzazione, induttanza di
dispersione. Circuiti equivalenti.



Rappresentazioni dei
doppi bipoli. Reciprocità e simmetria nei doppi
bipoli. Collegamenti doppi bipoli.



Metodi sistematici per la
soluzione delle reti elettriche.




Analisi dei nodi.Analisi degli anelli(e
maglie).




Analisi in regime sinusoidale




Esempio:
soluzione del circuito RL parallelo nel dominio del tempo (circuito
RC serie duale dell’RL).
Equazione differenziale del 1° ordine e condizione iniziale.
Calcolo dell’integrale particolare con generatore costante o
sinusoidale.
Transitorio.
Regime. Risposta completa. Risposta a stato zero e risposta a
ingresso zero.




Teorema del regime
sinusoidale.Fasori.
Operazioni e proprietà dei fasori. Leggi di Kirchhoff ed
equazioni di lato con i fasori. Impedenza e
ammettenza di resistori, condensatori e induttori.




Circuito RC serie in
regime sinusoidale: diagrammi vettoriali, filtro passa basso o passa
alto.




Circuito RLC parallelo
in regime sinusoidale: diagrammi vettoriali, fattore di
qualità, risonanza, filtro passa
banda.




Impedenza
e ammettenza. Potenze in regime sinusoidale. Valori efficaci.
Rifasamento monofase.




Matrici
dei doppi bipoli nel dominio dei fasori.



Sistemi trifase. Motivazioni al loro uso e tipologie di
più frequente impiego.
Circuiti trifase a 3 e a 4 fili. Grandezze di linea e di
fase (o baricentriche).
Circuiti
trifase simmetrici ed equilibrati. Monofase equivalente.
Potenza
nei circuiti trifase. Inserzione Aron.
Sequenze di Fortescue.


Cenni sui sistemi di trasmissione dell'energia
elettrica.



Teoremi delle reti elettriche




Teorema di Tellegen.




Teorema di sostituzione.




Teorema di
sovrapposizione. Sovrapposizione in regime sinusoidale.




Teorema
di Thevenin e Norton.




Teorema
del massimo trasferimento di potenza.




Teorema di Boucherot.




Analisi dinamica di circuiti del
primo e del secondo ordine




Circuiti
del primo ordine: applicazione del teorema di Thevenin-Norton.




Esempi
circuiti del secondo ordine: circuito RLC serie e parallelo.Equazione
differenziale del secondo ordine e condizioni iniziali. Caso sovra
smorzato, a smorzamento critico e sotto smorzato.




Concetto di stato.
Equazioni di stato. Frequenze naturali. Stabilità. Ordine di
una rete. Calcolo integrali particolari e costanti.




Trasformata di Laplace.
Proprietà. Leggi di Kirchhoff ed equazioni di lato nel
dominio di Laplace. Impedenza e ammettenza di resistori, condensatori e
induttori.Metodo simbolico basato
sulla trasformata di Laplace.



Cenni sulle linee di
trasmissione.



Esercitazioni




Esempi, con i passaggi
necessari per applicare le conoscenze acquisite alla soluzione dei
circuiti, vengono svolti dal docente in aula durante le esercitazioni
che seguono la spiegazione di un nuovo argomento.







(*)
Gli
argomenti sottolineati rappresentano le conoscenze minime
irrinunciabili per il superamento dell'esame.

Teoria

M. De Magistris, G. Miano, Circuiti.
Fondamenti di circuiti per l'ingegneria, Springer Verlag Italia.

C.A. Desoer, E.S. Kuh, Fondamenti di Teoria
dei Circuiti, Franco Angeli Editore.

Eventuali
altri testi da consultare

P.P. Civalleri, Elettrotecnica,
Levrotto&Bella.

V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S.
Manetti, Elettrotecnica, Monduzzi Editore(fuori
produzione disponibile nella biblioteca di Ingegneria)

G. Someda, Elementi di Elettrotecnica
Generale, Pàtron Editore(fuori
produzione disponibile nella biblioteca di Ingegneria)​

Esercizi(tutti i testi di esercizi di elettrotecnica vanno
parimenti bene; si riporta una lista, non esaustiva, di alcuni testi
consigliati e reperibili presso la biblioteca di Ingegneria).











A. Laurentini, A.R. Meo, R.
Pomè, Esercizi di elettrotecnica, Levrotto&Bella

G. Marchesi, P.L. Mondino, C. Monti, A.
Morini, Esercizi di elettrotecnica, Libreria Cortina

S. Bobbio, Esercizi di elettrotecnica, CUEN

J.A. Edminidter, Circuiti elettrici, coll.
Schaum (1975), McGraw-Hill

J. O’Malley, Basic Circuit
Analysis (Second Edition), coll. Schaum's Outlines, McGraw-Hill

Testi di esercizi on line.

Testi dei compiti d’esame.

1. Nozioni introduttive.Notazione scientifica e ordine di grandezza. Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI);grandezze elettriche e loro unità di misura SI. Richiami di calcolo vettoriale.Introduzione alla disciplina.2. Modello circuitale.Assunzioni, deduzione e limiti di validità del modello Circuitale. Elementi elettrici e retielettriche. Tensioni e correnti elettriche di un elemento; sistemi di grandezze descrittive.Classificazione topologica degli elementi: bipoli, n-poli, doppi bipoli e n-bipoli; classificazionefisica degli elementi: variabili caratteristiche, forma e denominazione delle relazioni caratteristiche.Nodi, lati e variabili di rete. Leggi ed equazioni di Kirchhoff.3. Proprietà e teoremi generali delle reti elettriche.Principali proprietà di una rete elettrica: zerodimensionalità, risolubilità, linearità, tempoinvarianza, dinamicità. Analisi e soluzione di una rete.Potenza, lavoro ed energia elettrica; classificazione energetica degli elementi; passività, teoremadi Tellegen.Teoremi generali delle reti: teorema di Sostituzione, teorema di Sovrapposizione degli Effetti,teorema della Rete Equivalente di Thevenin-Norton, teorema di Reciprocità.4. Elementi bipolari.Bipoli adinamici. Variabili caratteristiche, forma e denominazione delle relazioni caratteristiche;potenza assorbita, condizione di passività.Resistore lineare tempo invariante: resistenza equivalente di resistori connessi in serie e/o inparallelo, partitore di tensione, partitore di corrente, reti di Millman. Trasformazione lato TheveninlatoNorton e viceversa. Trasformazione stella-triangolo e viceversa.Resistori non lineari: generatori indipendenti di tensione e generatori indipendenti di corrente,forme d'onda tipiche dei generatori; diodo ideale e diodo a giunzione.Bipoli dinamici. Variabili caratteristiche, forma e denominazione delle relazioni caratteristiche;capacitori e induttori lineari tempo invarianti: circuiti equivalenti, continuità delle variabilienergetiche, energia immagazzinata, condizione di passività; caratteristica dinamica; collegamentiin serie e/o in parallelo; capacità equivalente e induttanza equivalente.5. Elementi doppio bipolari.Doppi bipoli adinamici: variabili caratteristiche, forma e denominazione delle relazionicaratteristiche; potenza assorbita, condizione di passività. Trasformatore ideale, generatoridipendenti lineari tempo invarianti.Doppi bipoli dinamici: variabili caratteristiche, forma e denominazione delle relazionicaratteristiche; potenza assorbita, condizione di passività.Induttori accoppiati lineari tempo invarianti. Rappresentazione induttanza e rappresentazioneriluttanza; coefficienti di accoppiamento; energia immagazzinata, condizione di passività.Collegamento in serie e connessione in parallelo di induttori accoppiati. Coefficienti di dispersioneparziali, induttanze di dispersione, circuito equivalente.6. Grafi e metodi di analisi delle reti.Definizione di grafo, grafo connesso, grafo planare, maglia, insieme di taglio, anello, albero ecoalbero; teorema dell’albero; matrici delle maglie e degli insiemi di taglio fondamentali, relazionedi ortogonalità; spazio delle correnti e spazio delle tensioni di una rete.Riformulazione delle leggi di Kirchhoff in termini di grafo di una rete; generalizzazione delteorema di Tellegen.Metodi di analisi dei nodi, dei nodi modificato, delle maglie, delle maglie modificato, deglianelli, del tableou sparso e regole per la scrittura sistematica delle relative equazioni.7. Reti lineari tempo invarianti.Regime transitorio e analisi nel dominio del tempo. Risposta con ingresso zero: frequenzenaturali, stabilità esponenziale e ordine di una rete. Risposta con stato zero: risposta all'impulso,risposta agli ingressi canonici e risposta alla sinusoide; integrale di convoluzione. Rispostacompleta: equazione differenziale di ordine minimo. Risposta transitoria e risposta permanente.Regime sinusoidale e regime costante; teorema fondamentale del regime isomorfo. Studiodettagliato delle reti del primo e del secondo ordine.Ingressi, uscite, relazioni ingresso-uscita, stato di una rete elettrica; metodo delle variabili distato.Applicazione del metodo operatoriale di Laplace allo studio delle reti elettriche. Analisi neldominio della pulsazione complessa; equazioni topologiche ed equazioni caratteristiche; funzioni direte; poli e zeri.8. Reti in regime sinusoidale.Grandezze periodiche e loro parametri: valore medio, valore efficace. Rappresentazionesimbolica di grandezze sinusoidali; definizione, operazioni e proprietà dei fasori. Equazionitopologiche ed equazioni caratteristiche in regime sinusoidale; funzioni di rete in regime sinusoidalee loro proprietà.Comportamento energetico di una rete in regime sinusoidale: potenza istantanea, fluttuante,attiva, reattiva, apparente e complessa. Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva,perdite e rendimenti. Teorema di Boucherot; rifasamento monofase di carichi induttivi.Reti elementari RC, RL e RLC: risposta in frequenza, risonanza, fattore di qualità. Diagrammivettoriali.Sistemi trifase: motivazioni al loro uso e tipologie di più frequente impiego. Generatori e carichitrifase. Terne pure, equilibrate, simmetriche. Collegamenti interfasici, grandezze di fase, di linea ebaricentriche; sistemi dissimmetrici, sistemi squilibrati. Equipotenzialità dei centri stella di carichiequilibrati. Teorema di Forteschue. Reti simmetriche ed equilibrate; reti monofase equivalenti.Comportamento energetico e potenze nei sistemi trifase. Voltmetri, amperometri, wattmetri,varmetri. Teorema e inserzione Aron. Potenza nei sistemi simmetrici ed equilibrati.9. Caratterizzazione esterna dei doppi bipoli.Rappresentazioni dei doppi bipoli lineari tempo invarianti: matrici immettenza, matrici ibride,matrici di trasmissione. Reciprocità e simmetria dei doppi bipoli. Doppi bipoli intrinseci, estrinseci,bilanciati e sbilanciati. Interconnessione di doppi bipoli in serie e/o in parallelo, in cascata.10. Linee di trasmissione.Assunzioni, deduzione e limiti di validità del modello Linea di Trasmissione; parametri primari edequazioni dei telegrafisti di una linea uniforme a due conduttori. Linee in regime sinusoidale;impedenza caratteristica e parametro di propagazione; coefficiente di riflessione e di trasmissione.Linee ideali.11. Elettromagnetismo.Campo elettrico statico. Coefficienti di capacità, coefficienti di potenziale ed energia di unsistema di conduttori. Bipolo capacitore. Esempi di calcolo di capacità.Campo di corrente stazionario. Leggi di Ohm e di Joule per le grandezze di campo. Campoelettromotore. Bipolo resistore. Esempi di calcolo di resistenze.Campo magnetico stazionario. Potenziale vettore magnetico. Coefficienti di induttanza,coefficienti di riluttanza ed energia di un sistema di correnti. Bipolo induttore. Esempi di calcolo diauto e mutua induttanza.Mezzi ferromagnetici: curva di prima magnetizzazione, permeabilità normale e permeabilitàdifferenziale, ciclo di isteresi, magneti permanenti.Circuiti magnetici: tensione magnetica, legge delle tensioni magnetiche e dei flussi magnetici,legge di Hopkinson, riluttanza e permeanza; circuito elettrico equivalente; calcolo di coefficienti diauto e di mutua induzione.Campo elettromagnetico quasi stazionario. Equazione della diffusione del campo magnetico neiconduttori. Correnti indotte, effetto pelle e di prossimità. Campi elettromagnetici sinusoidali;profondità di penetrazione in un semispazio conduttore.Campo elettromagnetico non stazionario. Legge di Faraday-Neumann-Lenz, forza elettromotriceindotta dinamica e mozionale; spira in moto in un campo magnetico uniforme. Legge di Ampere-Maxwell, corrente di spostamento.Elettromagnetismo computazionale; esempi illustrativi dell’utilizzo di metodi numerici per ilcalcolo di campi elettromagnetici.

Teoria

M. De Magistris, G. Miano, Circuiti.
Fondamenti di circuiti per l'ingegneria, Springer Verlag Italia.C.A. Desoer, E.S. Kuh, Fondamenti di Teoria
dei Circuiti, Franco Angeli Editore.

Eventuali
altri testi da consultare

P.P. Civalleri, Elettrotecnica,
Levrotto&Bella, tomo I e II..V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S.
Manetti, Elettrotecnica, Monduzzi Editore(fuori
produzione disponibile nella biblioteca di Ingegneria)G. Someda, Elementi di Elettrotecnica
Generale, Pàtron Editore(fuori
produzione disponibile nella biblioteca di Ingegneria)​

Esercizi(tutti i testi di esercizi di elettrotecnica vanno
parimenti bene; si riporta una lista, non esaustiva, di alcuni testi
consigliati e reperibili presso la biblioteca di Ingegneria).

A. Laurentini, A.R. Meo, R.
Pomè, Esercizi di elettrotecnica, Levrotto&BellaG. Marchesi, P.L. Mondino, C. Monti, A.
Morini, Esercizi di elettrotecnica, Libreria CortinaS. Bobbio, Esercizi di elettrotecnica, CUENJ.A. Edminidter, Circuiti elettrici, coll.
Schaum (1975), McGraw-HillJ. O’Malley, Basic Circuit
Analysis (Second Edition), coll. Schaum's Outlines, McGraw-HillTesti di esercizi on line.Testi dei compiti d’esame.

TERMODINAMICA APPLICATA

1. NOZIONI FONDAMENTALI DI TERMODINAMICA

La termodinamica e l’energia; la trasmissione del calore; le unità di misura del S.I. Il sistema termodinamico; massa di controllo e volume di controllo; le variabili di stato; l’equilibrio termodinamico; il postulato di stato o regola di Gibbs; il principio zero della termodinamica; definizione di pressione, volume e temperatura; trasformazioni e cicli termodinamici.

2. GRANDEZZE DI STATO E GRANDEZZE DI SCAMBIO

L’energia: energia interna, cinetica e potenziale; lo scambio di energia al contorno del sistema: calore e lavoro.

3. COMPORTAMENTO TERMODINAMICO DELLE SOSTANZE PURE

I cambiamenti di stato; i vapori saturi ed i diagrammi di rappresentazione; le tabelle dei vapori saturi. Il modello del gas perfetto ed altre equazioni di stato. Il comportamento dei gas reali.

4. BILANCI DI MASSA ED ENERGIA E PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

Bilancio energetico dei sistemi chiusi; il lavoro di variazione di volume; calori specifici a pressione costante e a volume costante. L’analisi termodinamica dei volumi di controllo ed i processi a flusso stazionario; definizione di entalpia; lavoro nei sistemi con deflusso.Il primo principio della termodinamica per i sistemi chiusi e per i sistemi aperti; i principali dispositivi a flusso stazionario.

5. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E DEFINIZIONE DI ENTROPIA

Definizione di motori termici e macchine frigorifere; enunciati del secondo principio della termodinamica. Il ciclo di Carnot diretto ed inverso; i teoremi di Carnot; la scala termodinamica di temperatura; irreversibilità; definizione di entropia. Diagrammi dell’entropia; equazioni dell’entropia per i gas ideali e per i liquidi ed i solidi; il bilancio di entropia per sistemi aperti e chiusi.

6. COMPONENTI TECNOLOGICI DEI SISTEMI TERMODINAMICI

I componenti tecnologici degli impianti; il rendimento isoentropico dei componenti termodinamici; analisi e caratterizzazione dei componenti mediante bilanci di energia ed entropia.

7. CICLI DIRETTI A GAS (AD ARIA STANDARD)

Il ciclo di Carnot a gas; i cicli diretti a gas: il ciclo Brayton-Joule endoreversibile, l’effetto delle irreversibilità, la rigenerazione nel ciclo Brayton-Joule; cenni su altre evoluzioni ed applicazioni aeronautiche; cenni sul Ciclo Otto, Diesel e Sabathé.

8. CICLI DIRETTI A VAPORE

Il ciclo di Carnot a vapore; il ciclo Rankine endoreversibile; il ciclo Rankine con surriscaldamento; limiti tecnologici degli impianti motori a vapore; l’effetto delle irreversibilità; la rigenerazione nel ciclo Rankine; la cogenerazione e gli impianti combinati.



9. CICLI INVERSI A COMPRESSIONE DI VAPORE

I cicli inversi; le macchine frigorifere e le pompe di calore; i cicli inversi a compressione di vapore; l’effetto delle irreversibilità.

10. PSICROMETRIA E TRATTAMENTI DELL’ARIA UMIDA

Le miscele di gas ideali e reali; l’aria umida; definizione delle variabili termodinamiche e dei diagrammi usati in psicrometria; principali trasformazioni ed impianti termotecnici per i trattamenti dell’aria umida.



TRASMISSIONE DEL CALORE

11. PRINCIPI FONDAMENTALI DI TRASMISSIONE DEL CALORE

Introduzione alla trasmissione del calore: le modalità di trasmissione del calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Il campo di temperatura ed il flusso termico.

12. CONDUZIONE STAZIONARIA IN GEOMETRIE MONODIMENSIONALI

La legge di Fourier e la conducibilità termica dei materiali; la conduzione in regime stazionario nei mezzi omogenei ed isotropi; l’analogia elettro-termica e le definizioni di resistenza conduttiva e convettiva; valutazione dello scambio termico stazionario per le geometrie monodimensionali: pareti piane, gusci cilindrici e gusci sferici; il raggio critico di isolamento.

13. CONVEZIONE FORZATA ESTERNA ED INTERNA E CONVEZIONE NATURALE

La trasmissione del calore per convezione forzata esterna; parametri adimensionali della convezione forzata; i regimi di moto; il flusso su piastra piana; cenni su altre geometrie. La trasmissione del calore perconvezione forzata interna; il flusso all’interno di condotti ecanali; le scambio termico, le perdite di carico e l’Abaco di Moody. La trasmissione del calore per convezione naturale.

14. SCAMBIO TERMICO RADIATIVO

Principi fondamentali dell’irraggiamento; il corpo nero e le sue leggi fondamentali; le proprietà radiative ed il modello del corpo grigio. La trasmissione del calore per irraggiamento; i fattori di vista; lo scambio termico tra superfici nere e grigie.

15. SCAMBIATORI DI CALORE

Tipi e classificazione degli scambiatori di calore; il coefficiente globale discambio termico; criteri di dimensionamento; la differenza di temperatura media logaritmica; il metodo eps-NTU.

16. PROBLEMI MISTI DI CONDUZIONE E CONVEZIONE

I problemi misti di conduzione e convezione: le superfici alettate e le definizioni di efficacia ed efficienza delle alette e delle alettature; la conduzione termica in regime variabile; schematizzazione mediante modelli a parametri concentrati; i diagrammi di Heisler.

1. Y. A. ÇENGEL - TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE - MCGRAW-HILL
2. M. J. MORAN, H.N. SHAPIRO, B.R. MUNSON, D.P. DE WITT – ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L’INGEGNERIA - MCGRAW-HILL
3. G. CESINI, G. LATINI, F. POLONARA, FISICA TECNICA, CITTÀ STUDI EDIZIONI

TERMODINAMICA APPLICATA 1. NOZIONI FONDAMENTALI DI TERMODINAMICA La termodinamica e l’energia; la trasmissione del calore; le unità di misura del S.I. Il sistema termodinamico; massa di controllo e volume di controllo; le variabili di stato; l’equilibrio termodinamico; il postulato di stato o regola di Gibbs; il principio zero della termodinamica; definizione di pressione, volume e temperatura; trasformazioni e cicli termodinamici. 2. GRANDEZZE DI STATO E GRANDEZZE DI SCAMBIO L’energia: energia interna, cinetica e potenziale; lo scambio di energia al contorno del sistema: calore e lavoro. 3. COMPORTAMENTO TERMODINAMICO DELLE SOSTANZE PURE I cambiamenti di stato; i vapori saturi ed i diagrammi di rappresentazione; le tabelle dei vapori saturi. Il modello del gas perfetto ed altre equazioni di stato. Il comportamento dei gas reali. Il modello del liquido (e del solido) incomprimibile. 4. BILANCI DI MASSA ED ENERGIA E PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Bilancio energetico dei sistemi chiusi; il lavoro di variazione di volume; calori specifici a pressione costante e a volume costante. L’analisi termodinamica dei volumi di controllo ed i processi a flusso stazionario; definizione di entalpia; lavoro nei sistemi con deflusso.Il primo principio della termodinamica per i sistemi chiusi e per i sistemi aperti; i principali dispositivi a flusso stazionario. 5. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E DEFINIZIONE DI ENTROPIA Definizione di motori termici e macchine frigorifere; enunciati del secondo principio della termodinamica. Il ciclo di Carnot diretto ed inverso; i teoremi di Carnot; la scala termodinamica di temperatura; irreversibilità; definizione di entropia. Diagrammi dell’entropia; equazioni dell’entropia per i gas ideali e per i liquidi ed i solidi; il bilancio di entropia per sistemi aperti e chiusi. 6. COMPONENTI TECNOLOGICI DEI SISTEMI TERMODINAMICI I componenti tecnologici degli impianti; il rendimento isoentropico dei componenti termodinamici; analisi e caratterizzazione dei componenti mediante bilanci di energia ed entropia. 7. CICLI DIRETTI A GAS (AD ARIA STANDARD) Il ciclo di Carnot a gas; i cicli diretti a gas: il ciclo Brayton-Joule endoreversibile, l’effetto delle irreversibilità, la rigenerazione nel ciclo Brayton-Joule; cenni su altre evoluzioni ed applicazioni aeronautiche; cenni sul Ciclo Otto, Diesel e Sabathé. 8. CICLI DIRETTI A VAPORE Il ciclo di Carnot a vapore; il ciclo Rankine endoreversibile; il ciclo Rankine con surriscaldamento; limiti tecnologici degli impianti motori a vapore; l’effetto delle irreversibilità; la rigenerazione nel ciclo Rankine; la cogenerazione e gli impianti combinati. 9. CICLI INVERSI A COMPRESSIONE DI VAPORE I cicli inversi; le macchine frigorifere e le pompe di calore; i cicli inversi a compressione di vapore; l’effetto delle irreversibilità. 10. PSICROMETRIA E TRATTAMENTI DELL’ARIA UMIDA Le miscele di gas ideali e reali; l’aria umida; definizione delle variabili termodinamiche e dei diagrammi usati in psicrometria; principali trasformazioni ed impianti termotecnici per i trattamenti dell’aria umida.TRASMISSIONE DEL CALORE 11. PRINCIPI FONDAMENTALI DI TRASMISSIONE DEL CALORE Introduzione alla trasmissione del calore: le modalità di trasmissione del calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Il campo di temperatura ed il flusso termico. 12. CONDUZIONE STAZIONARIA IN GEOMETRIE MONODIMENSIONALI La legge di Fourier e la conducibilità termica dei materiali; la conduzione in regime stazionario nei mezzi omogenei ed isotropi; l’analogia elettro-termica e le definizioni di resistenza conduttiva e convettiva; valutazione dello scambio termico stazionario per le geometrie monodimensionali: pareti piane, gusci cilindrici e gusci sferici; il raggio critico di isolamento. 13. CONVEZIONE FORZATA ESTERNA ED INTERNA E CONVEZIONE NATURALE La trasmissione del calore per convezione forzata esterna; parametri adimensionali della convezione forzata; i regimi di moto; il flusso su piastra piana; cenni su altre geometrie. La trasmissione del calore per convezione forzata interna; il flusso all’interno di condotti e canali; le scambio termico, le perdite di carico e l’Abaco di Moody. La trasmissione del calore per convezione naturale. 14. SCAMBIO TERMICO RADIATIVO Principi fondamentali dell’irraggiamento; il corpo nero e le sue leggi fondamentali; le proprietà radiative ed il modello del corpo grigio. La trasmissione del calore per irraggiamento; i fattori di vista; lo scambio termico tra superfici nere e grigie. 15. SCAMBIATORI DI CALORE Tipi e classificazione degli scambiatori di calore; il coefficiente globale di scambio termico; criteri di dimensionamento; la differenza di temperatura media logaritmica; il metodo ?-NTU. 16. PROBLEMI MISTI DI CONDUZIONE E CONVEZIONE I problemi misti di conduzione e convezione: le superfici alettate e le definizioni di efficacia ed efficienza delle alette e delle alettature; la conduzione termica in regime variabile; schematizzazione mediante modelli a parametri concentrati; i diagrammi di Heisler.

1. Y. A. ÇENGEL - TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE - MCGRAW-HILL

2. M. J. MORAN, H.N. SHAPIRO, B.R. MUNSON, D.P. DE WITT – ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L’INGEGNERIA - MCGRAW-HILL

3. G. CESINI, G. LATINI, F. POLONARA, FISICA TECNICA, CITTÀ STUDI EDIZIONI

1. COMPOSIZIONE DEI MECCANISMI

Nozioni generali di macchina e di meccanismo. Coppie cinematiche elementari e superiori. Catene cinematiche e meccanismi. Gradi di libertà di un meccanismo.

2. FORZE AGENTI NELLE MACCHINE

Lavoro. Rendimento. Equazione dell'energia di una macchina. Contatto di strisciamento fra superfici asciutte. Applicazione della legge di Coulomb e Morin. Usura e ipotesi di Reye. Freni a ceppi e freni a disco.

3. RESISTENZA AL ROTOLAMENTO

Ipotesi di Hertz. Resistenza all'avanzamento dei veicoli. Equilibrio dinamico degli autoveicoli (avviamento e frenatura). Equilibrio dinamico dell’ascensore.

4. RUOTE DENTATE

Trasmissione del moto con ruote dentate. Rotismi ordinari. Cambio automobilistico. Rotismi epicicloidali. Formula di Willis. Differenziale automobilistico.

5. ORGANI FLESSIBILI

Rigidezza degli organi flessibili. Cinghie. Funi metalliche. Paranchi.

6. VIBRAZIONI MECCANICHE

Vibrazioni libere dei sistemi smorzati. Sistemi forzati. Isolamento delle fondazioni. Spostamento del vincolo. Sistemi a 2‐n g.d.l..

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, Meccanica applicata alle macchine, Patron Editore.
G. Jacazio, B. Piombo - Meccanica applicata alle macchine - Levrotto & Bella.
Dispense del corso

1. COMPOSIZIONE DEI MECCANISMI

Nozioni generali di macchina e di meccanismo. Coppie cinematiche elementari e superiori. Catene cinematiche e meccanismi. Gradi di libertà di un meccanismo.

2. FORZE AGENTI NELLE MACCHINE

Lavoro. Rendimento. Equazione dell'energia di una macchina. Contatto di strisciamento fra superfici asciutte. Applicazione della legge di Coulomb e Morin. Usura e ipotesi di Reye. Freni a ceppi e freni a disco.

3. RESISTENZA AL ROTOLAMENTO

Ipotesi di Hertz. Resistenza all'avanzamento dei veicoli. Equilibrio dinamico degli autoveicoli (avviamento e frenatura). Equilibrio dinamico dell’ascensore.

4. RUOTE DENTATE

Trasmissione del moto con ruote dentate. Rotismi ordinari. Cambio automobilistico. Rotismi epicicloidali. Formula di Willis. Differenziale automobilistico.

5. ORGANI FLESSIBILI

Rigidezza degli organi flessibili. Cinghie. Funi metalliche. Paranchi.

6. VIBRAZIONI MECCANICHE

Vibrazioni libere dei sistemi smorzati. Sistemi forzati. Isolamento delle fondazioni. Spostamento del vincolo. Sistemi a 2‐n g.d.l..

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, Meccanica applicata alle macchine, Patron Editore.
G. Jacazio, B. Piombo - Meccanica applicata alle macchine - Levrotto & Bella.
Dispense del corso

1. Introduzione all’elettronica: Breve storia dell’elettronica. Classificazione dei segnali elettronici. Conversione A/D e D/A. Convenzioni sulle notazioni. Generatori dipendenti. Richiami di teoria dei circuiti (Leggi di Kirchhoff. Partitori. Circuiti equivalenti di Thevenin e Norton). Spettro di frequenza di segnali elettronici. Amplificatori. Esempio: Ricevitore FM.

2. Elettronica dello stato solido: Materiali dell’elettronica allo stato solido. Modello a legame covalente. Concentrazione intrinseca dei portatori. Legge dell’azione di massa. Correnti di deriva e mobilità nei semiconduttori. Saturazione della velocità di deriva. Resistività del silicio intrinseco. Semiconduttori drogati. Concentrazione di elettroni e lacune nei semiconduttori drogati. Corrente di diffusione. Corrente totale in un semiconduttore. Modello a bande di energia.

3. Diodi a stato solido e circuiti a diodi: Diodo a giunzione. Caratteristica I/V del diodo. Diodo in polarizzazione inversa, nulla e diretta. Coefficiente di temperatura del diodo. Breakdown e diodo Zener. Capacità del diodo in polarizzazione diretta ed inversa. Diodo in commutazione. Modello per ampio segnale. Modello SPICE del diodo. Analisi di circuiti a diodi. Analisi grafica con retta di carico. Analisi con il modello matematico del diodo ideale (resistenza di piccolo segnale). Analisi a caduta di tensione constante. Circuiti a più diodi. Raddrizzatore a semionda con carico R, C ed RC (Filtro capacitivo). Raddrizzatore a doppia semionda ed a ponte. Regolatore di tensione con diodo Zener. Fotodiodi, diodi Schottky, celle solari e diodi emettitori di luce.

4. Transistori MOS: Il condensatore MOS. Regione di accumulazione. Regione di svuotamento. Regione di inversione. MOSFET a canale n (NMOS). Analisi qualitativa del comportamento I/V del transistore NMOS. Regione di triodo del transistore NMOS. Resistenza di conduzione. Regione di saturazione del transistore NMOS. Modello matematico della regione di saturazione. Transconduttanza in saturazione. Modulazione della lunghezza di canale. Effetto body. MOSFET a canale p (PMOS). Simboli circuitali del MOSFET. Capacità del transistore NMOS nella regione di triodo. Capacità nella regione di saturazione. Capacità nella regione di interdizione. Polarizzazione del MOSFET. Polarizzazione con rete a 4 resistori. Analisi basata sul metodo della retta di carico. Modelli SPICE.

5. I circuiti digitali: Porte logiche ideali. Definizione dei livelli logici e dei margini di rumore. Livelli logici. Margini di rumore. Criteri di progetto per una porta logica. Risposta dinamica di una porta logica. Tempi di salita e di discesa. *Ritardo di propagazione. Prodotto ritardo-potenza. Richiami di algebra booleana. Circuiti logici CMOS. Caratteristiche statiche dell’invertitore CMOS. Caratteristica di trasferimento dell’invertitore CMOS. Porte logiche NOR e NAND CMOS, Porte logiche CMOS complesse. Circuiti di buffer. Ritardo di un circuito disaccoppiatore (buffer). Numero ottimo di stadi. Latch bistabile. Flip-flop SR. Flip-flop JK. Flip-flop T. Flip-Flop race condition. Il latch di tipo D a porte di trasmissione. Flip-flop master-slave. Flip-Flop edge-triggered. Registri e contatori. Memorie ad accesso casuale (RAM). La cella di memoria a sei transistori (6-T). Memorie dinamiche (DRAM). La cella di memoria a un transistore. Memorie a sola lettura (ROM). Memorie non volatili (EEPROM). Memorie flash.

6. Amplificatori operazionali: Esempio di sistema elettronico analogico. Amplificazione. Guadagni di tensione, di corrente e di potenza. Rappresentazione del guadagno in decibel. L’amplificatore differenziale. Caratteristica di trasferimento di tensione dell’amplificatore differenziale. Guadagno (di tensione) differenziale. Amplificazione dei segnali. Modello dell’amplificatore differenziale. L’amplificatore operazionale ideale. Ipotesi per l’analisi degli amplificatori operazionali ideali. L’amplificatore invertente. L’amplificatore di transresistenza. L’amplificatore non invertente. L’amplificatore a guadagno unitario o inseguitore di tensione (Buffer). Amplificatore sommatore. Amplificatore sottrattore. Integratore. Derivatore. Nonidealità. Guadagno di modo comune. CMRR. Resistenze di ingresso e di uscita. Offset. Prodotto banda-guadagno. Slew rate.

7. Modelli di piccolo segnale e amplificatori a singolo stadio: Il transistore come amplificatore. Condensatori di accoppiamento e di bypass. Utilizzo dei circuiti equivalenti DC e AC. Modello per piccolo segnale del diodo. Modello per piccolo segnale del transistore MOS. Guadagno di tensione intrinseco del MOSFET. L’amplificatore a source comune (CS) (guadagno di tensione a centro banda, resistenze di ingresso e di uscita). Dissipazione di potenza ed escursione del segnale. Classificazione degli amplificatori. Applicazione e prelievo del segnale (configurazioni CS, CD, CG). Configurazione CS con resistenza di degenerazione. Amplificatori multistadio accoppiati in AC.

8. Specchi di corrente: Analisi DC dello specchio di corrente MOS. Modifica del rapporto di riflessione per lo specchio di corrente MOS. Specchio di corrente cascode.

9. Risposta in frequenza: Risposta in frequenza degli amplificatori, guadagno a centro banda, frequenza di taglio inferiore, frequenza di taglio superiore. Stima della frequenza di taglio inferiore con il metodo delle costanti di tempo in cortocircuito. Stima della frequenza di taglio inferiore per le configurazioni di amplificatore CS, CG, CD. Modello in alta frequenza per il MOSFET. Frequenza di transizione fT. Dipendenza di fT dalla lunghezza di canale. Analisi ad alta frequenza dell’amplificatore source comune. L’effetto Miller. Stima della frequenza di taglio superiore con il metodo delle costanti di tempo a circuito aperto. Risposta in frequenza di un amplificatore CS.

10. Simulazione di circuiti elettronici: LTSPICE.11.Transistori bipolari: Nozioni di base sul transistore bipolare.

1. Jaeger-Blalock, Microelettronica Ed. Mc-Graw-Hill V Edizione.

2. Sedra-Smith, Circuiti per la Microelettronica, Edises.

Concetti base sull'energiaConversione dell'energiaFonti di energia rinnovabili e sistemi di conversione dell'energiaMetodi di trasferimento e conversione dell'energiaEnergia solare: Solar heating (passivo e attivo), centrali solari, impianti fotovoltaiciEnergia eolicaTurbine a gas e relative prestazioniCicli combinatiCentrali cogenerative

1) Materiale didattico2) Bianchi, Melillo, Peretto – Sistemi Energetici. Complementi – PITAGORA EDITRICE BOLOGNA3) Giovanni Lozza: Turbine a gas e cicli combinati – SOCIETÀ EDITRICE ESCULAPIO4) Bent Sørensen Renewable Energy, Academic Press

Classificazione dei sistemi. Rappresentazione dei sistemi lineari stazionari di ordine finito, a tempo discreto ed a tempo continuo mediante equazioni differenziali a coefficienti costanti. Concetto di stato. Scelta delle variabili di stato. Modello matematico di un sistema. Relazione tra modelli. Linearizzazione. Controllabilità, Osservabilità. Sistemi discreti . Simulazione. La trasformata di Laplace: proprietà ed applicazioni. Concetto di funzioni di trasferimento. Poli e zero. Schemi a blocchi e loro elaborazioni. Sistemi del 1° e 2° ordine. La risposta in frequenza. Diagrammi polari e cartesiani. Sistemi retroazionati: rapidità di risposta, precisione, effetto dei disturbi, stabilità. Teoremi di Bode. Indici di stabilità. Criterio di Bode. Criterio di Nyquist. Criterio di Routh.Sintesi: definizione del progetto del controllore. Sintesi per tentativi. Reti correttrici: anticipatrice e attenuatrice. Diagrammi universali. Controllori standard: regolatori PID. Circuiti e dispositivi elettronici per la realizzazione dei controllori. Conoscenze elementari del programma MATLAB.Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

1. Franklin, Powel, Emani-Naeini. “Controllo a retroazione di sistemi dinamici”, vol. I, EdiSES, NA

2. Di Stefano et al.: “Regolazione Automatica”, Collana Shaum, McGraw-Hill

Classificazione dei sistemi. Rappresentazione dei sistemi lineari
stazionari di ordine finito, a tempo discreto ed a tempo continuo mediante
equazioni differenziali a coefficienti costanti. Concetto di stato. Scelta
delle variabili di stato. Modello matematico di un sistema. Relazione tra
modelli. Linearizzazione. Controllabilità, Osservabilità. Sistemi discreti .
Simulazione. La trasformata di Laplace: proprietà ed applicazioni. Concetto di
funzioni di trasferimento. Poli e zero. Schemi a blocchi e loro elaborazioni.
Sistemi del 1° e 2° ordine. La risposta in frequenza. Diagrammi polari e
cartesiani. Sistemi retroazionati: rapidità di risposta, precisione, effetto
dei disturbi, stabilità. Teoremi di Bode. Indici di stabilità. Criterio di
Bode. Criterio di Nyquist. Criterio di Routh. Sintesi: definizione del progetto
del controllore. Sintesi per tentativi. Reti correttrici: anticipatrice e
attenuatrice. Diagrammi universali. Controllori standard: regolatori PID.
Circuiti e dispositivi elettronici per la realizzazione dei controllori.
Conoscenze elementari del programma MATLAB.Qualora l'insegnamento venisse
impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le
necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di
rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

1. Franklin, Powel, Emani-Naeini. “Controllo a retroazione di sistemi
dinamici”, vol. I, EdiSES, NA

2. Di Stefano et al.: “Regolazione Automatica”, Collana Shaum, McGraw-Hill

1. MACCHINE ELETTRICHE1.1. INTRODUZIONE ALLE MACCHINE ELETTRICHE.Definizione di Macchina Elettrica. Classificazione delle macchine elettriche: Statiche, Rotanti. Classificazione delle macchine rotanti. Concetto di reversibilità della conversione di energia nelle macchine elettriche. Definizione di rendimento effettivo e rendimento convenzionale. Ruolo delle macchine elettriche per uno sviluppo sostenibile. Applicazioni.1.2 MATERIALI UTILIZZATI PER LA COSTRUZIONE DELLE MACCHINE ELETTRICHE.Campi magnetici nella materia. Permeabilità magnetica. La magnetizzazione della materia. Materiali Conduttori utilizzati nella costruzione delle macchine elettriche. Dipendenza della resistività del materiale dalla temperatura. Alcuni esempi di conduttori utilizzati nella realizzazione di avvolgimenti di macchine elettriche. Effetto Pelle. Materiali Isolanti. Sollecitazione Termica degli Isolanti. Esempi di Isolanti. Perdite negli Isolamenti. Materiali Magnetici: Diamagnetismo, Paramagnetismo, Ferromagnetismo. Curva di Magnetizzazione. Ciclo di Isteresi. Materiali Magnetici dolci. Materiali Magnetici duri. Perdite per Isteresi. Perdite per Correnti Parassite nei materiali magnetici. Processo di laminazione dei materiali ferromagnetici ed orientamento dei grani.1.3 TRASFORMATORE.Trasformatore:Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento. Impieghi tipici per la conversione di energia in reti sinusoidali monofase. Relazioni tra le tensioni, correnti e potenze di ingresso e uscita. Adattamento di impedenza. Trasformatore trifase.Trasformatore reale. Legame tra flussi di fase e flusso omopolare. Elementi Costruttivi del Trasformatore: Nuclei Magnetici (a colonna, a mantello – con giunti intercalati o giunti affacciati). Avvolgimenti del trasformatore. La scelta della sezione dell’avvolgimento, della loro distribuzione e la disposizione su colonne a gradini. Tecniche di isolamento degli avvolgimenti. Sistemi di raffreddamento.Rappresentazione analitica/circuitale dei flussi magnetizzanti e dispersi in un trasformatore. Coefficienti di auto e mutua induzione. Coefficiente di accoppiamento. Rappresentazione circuitale delle perdite sugli avvolgimenti del primario e del secondario. Circuito Equivalente Ridotto (circuito a T). Modello circuitale del Trasformatore reale Lineare. Funzionamento in regime sinusoidale. Funzionamento a vuoto. Rapporto di Trasformazione. Diagramma Vettoriale a carico. Circuiti Equivalenti Semplificati. Saturazione Magnetica – correnti magnetizzanti. Dati di Targa del Trasformatore. Valori Nominali. Tipo di Servizio. Identificazione dei parametri del trasformatore mediante le prove a vuoto ed in corto circuito. Bilancio Energetico. Rendimento convenzionale del trasformatore. Perdite Addizionali. Indice di Efficienza di Picco. Trasformatore nei sistemi Trifase. Tipologie di collegamento. Indice Orario. Caduta di TensioneIndustriale. Funzionamento in Parallelo di Trasformatori. Autotrasformatore. Trasformatori di Corrente (TA) e di Tensione (TV). Applicazioni.1.4 MACCHINE ROTANTIMacchine Elettriche Rotanti in AC:Classificazione. Macchine Isotrope ed Anisotrope. Parametri caratteristici della progettazione degli avvolgimenti. Disposizione Avvolgimenti su macchine polifasi. Distribuzione delle linee di campo all’interno di una macchina rotante. L’andamento della forza magnetomotrice prodotta al traferro nel caso di avvolgimenti concentrati e distribuiti. Relazione tra periodo elettrico e periodo meccanico. Rappresentazione analitica e grafica di un campo magnetico rotante. Rappresentazione analitica e grafica di un campo magnetico pulsante.Macchine Asincrona:Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento. Macchina a gabbia di scoiattolo ed a rotore avvolto. Relazioni fondamentali. Scorrimento. Modello circuitale di un motore ad induzione. Caratteristica meccanica velocità-coppia. Coppia di avviamento e coppia nominale. Motore asincrono monofase. Caratteristica meccanica. Tecniche di Avviamento di un motore asincrono:avviamento stella-triangolo, avviamento con impedenze statoriche e avviamento con autotrasformatore. Identificazione dei parametri caratteristici della macchina: prova a vuoto, prova a rotore bloccato. Inversione di velocità. Applicazioni.Macchina sincrona:Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento. Macchina a rotore liscio e a poli salienti. Modello. Diagramma di Behn-Eshemburg. Coppia sincrona. Caratteristiche di funzionamento. Caratteristica meccanica. Angolo di carico. Condensatore rotante. Motore sincrono. Parallelo degli alternatori con la rete. Applicazioni.Macchina a corrente continua:Principio di funzionamento. Caratteristiche meccaniche dei motori con eccitazione indipendente e serie. Applicazioni.Esempi di Macchine Elettriche utilizzate nella generazione distribuita (Eolico) e nella trazione (veicoli elettrici).2. PRINCIPI DI CONVERSIONE STATICA DELL'ENERGIA ELETTRICA2.1. Considerazioni generali sulla conversione statica e sui componenti elettronici di potenza. Elementi di elettronica di potenza: Diodi, Transistori. Raddrizzatori (c.a.-c.c.). Inverter (c.c.-c.a.) Tecniche di modulazione dei convertitori elettronici di potenza. Applicazioni.3. IMPIANTI ELETTRICI3.1 ASPETTI GENERALIConfigurazione dei sistemi elettrici e cenni sulle scelte tecniche fondamentali.Produzione, Trasmissione, Distribuzione ed Utilizzazione dell’energia elettrica. Classificazione dei sistemi elettrici e tensioni nominali.Il problema termico negli impianti elettrici.Curve di riscaldamento e di raffreddamento. Invecchiamento degli isolanti e classi di isolamento. Diagramma di carico. Tipi di servizio.Determinazione dei carichi convenzionali Potenza convenzionale e corrente di impiego.Fattori di utilizzazione e contemporaneità. Corrente di impiego termicamente equivalente.3.2 LINEE ELETTRICHECaratteristiche costruttive delle condutture elettriche.Linee aeree: tipi di conduttori, isolatori e sostegni. Condotti a sbarre. Linee in cavo: classificazione e struttura dei cavi elettrici, caratteristiche funzionali, tipi costruttivi, sigle di identificazione, modalità di posa. Comportamento termico dei cavi. Portata di un cavo e fattori da cui dipende. Criteri di scelta dei cavi.Calcolo elettrico delle linee.Calcoli di progetto e di verifica. Criteri di progettazione. Criterio della perdita di potenza ammissibile. Criterio della temperatura ammissibile. Criterio della caduta di tensione ammissibile. Cenni sul criterio della massima convenienza economica. Sezioni minime delle condutture elettriche. Calcolo elettrico di linee con carichi distribuiti e diramati.3.3 SOVRACORRENTI, E SISTEMI DI PROTEZIONESovracorrenti.Sollecitazione termica per sovraccarico di un componente elettrico. Corrente di corto circuito. Sollecitazione termica per corto circuito. Sollecitazioni elettrodinamiche.Apparecchi di manovra.Classificazione. Arco elettrico e sue modalità di estinzione. Interruttori. Sezionatori. Contattori.Protezioni dalle sovracorrenti.Classificazione dei relè. Relè termico ed elettromagnetico di massima corrente. Protezione magnetotermica di massima corrente. Interruttori automatici per bassa tensione. Fusibili. Limitazione della corrente di corto-circuito. Protezione delle condutture contro il sovraccarico ed il corto circuito. Requisiti richiesti dalle Norme. Determinazione della corrente di corto circuito. Protezione in serie (backup). Protezione unica e distinta per sovraccarico e cortocircuito. Protezione dei conduttori di fase e di neutro. Selettività delle protezioni dalle sovracorrenti.Rifasamento degli impianti elettrici.Aspetti teorici. Cause ed effetti di un basso fattore di potenza. Situazione tariffaria. Calcolo della potenza reattiva richiesta e della capacità delle batterie di rifasamento. Modalità di rifasamento. Caratteristiche funzionali dei condensatori. Scelta delle apparecchiature di protezione e manovra.3.4 SICUREZZA ELETTRICACorrente elettrica e corpo umano.Cenni di elettrofisiologia. Effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano. Limiti di pericolosità della corrente elettrica sul corpo umano. Resistenza elettrica del corpo umano. Pericolosità del percorso.Il terreno conduttore elettrico/ Impianto di terra. Resistenza di terra. I potenziali di terra. Dispersori in parallelo. Resistenza verso terra di una persona. Tensione totale e tensione di contatto.Generalità sulla protezione contro i contatti indiretti.Tipi di isolamento. Massa e massa estranea. Distinzione tra contatti diretti e indiretti. Misure di protezione contro i contatti indiretti e classificazione degli apparecchi elettrici. Curva di sicurezza. Pericolosità della tensione al variare della frequenza. Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla tensione ed alla massa a terra.Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT.Requisiti della protezione. Protezione mediante dispositivi a massima corrente. Interruttore differenziale. Protezione mediante interruttore differenziale. Impianto di terra comune a più derivazioni. Selettività delle protezioni. Relè di tensione.

TESTI DI RIFERIMENTO1.E. Fitzgerald, C. Kingsley, A. Kusko: Macchine elettriche. Franco Angeli2.G. Conte “Impianti elettrici” vol. I e II – HOEPLIALTRO MATERIALE DIDATTICOl materiale didattico prodotto dal docente è disponibile sul Portale Studium, all’indirizzo web associato al modulo didattico Macchine e Impianti Elettrici :https://studium.unict.it/dokeos/2023/courses/

1 IMPIANTI ELETTRICI1.1 ASPETTI GENERALIConfigurazione dei sistemi elettrici e cenni sulle scelte tecniche fondamentali. Produzione, Trasmissione, Distribuzione ed Utilizzazione dell’energia elettrica. Classificazione dei sistemi elettrici e tensioni nominali.Il problema termico negli impianti elettrici.Curve di riscaldamento e di raffreddamento. Invecchiamento degli isolanti e classi di isolamento. Diagramma di carico. Tipi di servizio.Determinazione dei carichi convenzionaliPotenza convenzionale e corrente di impiego. Fattori di utilizzazione e contemporaneità. Corrente di impiego termicamente equivalente.1.2 LINEE ELETTRICHECaratteristiche costruttive delle condutture elettriche.Linee aeree: tipi di conduttori, isolatori e sostegni. Condotti a sbarre. Linee in cavo: classificazione e struttura dei cavi elettrici, caratteristiche funzionali, tipi costruttivi, sigle di identificazione, modalità di posa. Comportamento termico dei cavi. Portata di un cavo e fattori da cui dipende. Criteri di scelta dei cavi.Calcolo elettrico delle linee R-L.Calcoli di progetto e di verifica. Criteri di progettazione. Criterio della perdita di potenza ammissibile. Criterio della temperatura ammissibile. Criterio della caduta di tensione ammissibile. Cenni sul criterio della massima convenienza economica. Sezioni minime delle condutture elettriche. Calcolo elettrico di linee con carichi distribuiti e diramati.1.3 SOVRACORRENTI, E SISTEMI DI PROTEZIONESovracorrenti.Sollecitazione termica per sovraccarico di un componente elettrico. Corrente di corto circuito. Sollecitazione termica per corto circuito. Sollecitazioni elettrodinamiche.Apparecchi di manovra.Classificazione. Arco elettrico e sue modalità di estinzione. Interruttori. Sezionatori. Contattori.Protezioni dalle sovracorrenti.Classificazione dei relè. Relè termico ed elettromagnetico di massima corrente. Protezione magnetotermica di massima corrente. Interruttori automatici per bassa tensione. Fusibili. Limitazione della corrente di corto-circuito. Protezione delle condutture contro il sovraccarico ed il corto circuito. Requisiti richiesti dalle Norme. Determinazione della corrente di corto circuito. Protezione in serie (backup). Protezione unica e distinta per sovraccarico e cortocircuito. Protezione dei conduttori di fase e di neutro. Selettività delle protezioni dalle sovracorrenti.Rifasamento degli impianti elettrici.Aspetti teorici. Cause ed effetti di un basso fattore di potenza. Situazione tariffaria. Calcolo della potenza reattiva richiesta e della capacità delle batterie di rifasamento. Modalità di rifasamento. Caratteristiche funzionali dei condensatori. Scelta delle apparecchiature di protezione e manovra.3.4 SICUREZZA ELETTRICACorrente elettrica e corpo umano.Cenni di elettrofisiologia. Effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano. Limiti di pericolosità della corrente elettrica sul corpo umano. Resistenza elettrica del corpo umano. Pericolosità del percorso.Il terreno conduttore elettrico/ Impianto di terra.Resistenza di terra. I potenziali di terra. Dispersori in parallelo. Resistenza verso terra di una persona. Tensione totale e tensione di contatto.Generalità sulla protezione contro i contatti indiretti.Tipi di isolamento. Massa e massa estranea. Distinzione tra contatti diretti e indiretti. Misure di protezione contro i contatti indiretti e classificazione degli apparecchi elettrici. Curva di sicurezza. Pericolosità della tensione al variare della frequenza. Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla tensione ed alla massa a terra.Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT.Requisiti della protezione. Protezione mediante dispositivi a massima corrente. Interruttore differenziale. Protezione mediante interruttore differenziale. Impianto di terra comune a più derivazioni. Selettività delle protezioni. Relè di tensione.

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