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Insegnamento
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CFU
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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8039705 -
FISICA DELL'ENERGIA NUCLEARE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Fornire agli studenti di Ingegneria Energetica le basi conoscitive per comprendere e partecipare alle attività per l’'utilizzazione a fini energetici della energia nucleare nelle applicazioni pacifiche mediante i processi di fissione e di fusione.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente deve essere in grado di comprendere in modo approfondito testi scientifici e tecnici rilevanti per il proprio settore e utilizzarne i contenuti per sviluppare idee originali; progettare, formalizzare e implementare (attraverso opportuni linguaggi di programmazione) metodi dedicati ed efficienti per la soluzione di problemi complessi relativi a sistemi energetici basati sull'uso dell'energia nucleare; progettare e condurre esperimenti per la valutazione delle soluzioni progettuali di sistemi e/o metodi ad essi applicati; valutare lo stato delle proprie conoscenze e acquisire in modo continuo le conoscenze necessarie ad aggiornarlo.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente deve acquisire conoscenze specialistiche ed avanzate, in grado di consentirgli di lavorare su progetti di ricerca applicata, nel settore dell'energia nucleare da fusione e da fissione. In particolare, le conoscenze che sono acquisite nel percorso formativo riguardano le basi della fisica nucleare e i principi che sono alla base dell'utilizzo dell'energia nucleare per la produzione di energia elettrica.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente deve essere in grado di integrare le informazioni a disposizione con ipotesi ragionevoli sui limiti di validita' dei fenomeni fisici caratterizzanti il funzionamento dei reattori a fissione e fusione e sul dominio di variazione dei parametri rilevanti al funzionamento di tali sistemi.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente deve essere in grado di affrontare problemi inseriti in contesti piu' ampi (rispetto a quelli considerati a lezione) e interdisciplinari facendo gli opportuni collegamenti con quanto appreso nel corso.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente deve essere in grado di elaborare idee originali inserite all'interno di attivita' di ricerca nell'ambito dell'energia da fissione e fusione.
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M-5297 -
FISICA MODERNA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Fornire agli studenti di Ingegneria Energetica le basi conoscitive per comprendere e partecipare alle attività per l’'utilizzazione a fini energetici della energia nucleare nelle applicazioni pacifiche mediante i processi di fissione e di fusione.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente deve essere in grado di comprendere in modo approfondito testi scientifici e tecnici rilevanti per il proprio settore e utilizzarne i contenuti per sviluppare idee originali; progettare, formalizzare e implementare (attraverso opportuni linguaggi di programmazione) metodi dedicati ed efficienti per la soluzione di problemi complessi relativi a sistemi energetici basati sull'uso dell'energia nucleare; progettare e condurre esperimenti per la valutazione delle soluzioni progettuali di sistemi e/o metodi ad essi applicati; valutare lo stato delle proprie conoscenze e acquisire in modo continuo le conoscenze necessarie ad aggiornarlo.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente deve acquisire conoscenze specialistiche ed avanzate, in grado di consentirgli di lavorare su progetti di ricerca applicata, nel settore dell'energia nucleare da fusione e da fissione. In particolare, le conoscenze che sono acquisite nel percorso formativo riguardano le basi della fisica nucleare e i principi che sono alla base dell'utilizzo dell'energia nucleare per la produzione di energia elettrica.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente deve essere in grado di integrare le informazioni a disposizione con ipotesi ragionevoli sui limiti di validita' dei fenomeni fisici caratterizzanti il funzionamento dei reattori a fissione e fusione e sul dominio di variazione dei parametri rilevanti al funzionamento di tali sistemi.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente deve essere in grado di affrontare problemi inseriti in contesti piu' ampi (rispetto a quelli considerati a lezione) e interdisciplinari facendo gli opportuni collegamenti con quanto appreso nel corso.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente deve essere in grado di elaborare idee originali inserite all'interno di attivita' di ricerca nell'ambito dell'energia da fissione e fusione.
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ROMANELLI FRANCESCO
( programma)
Introduzione. Dimensioni dell’atomo e del nucleo, spettrometro di massa, isotopi, neutrone. Sezione d'urto. Richiami di meccanica statistica. Le evidenze sperimentali della meccanica quantistica. Corpo nero, spettri di assorbimento ed emissione, l’atomo di Bohr, l’effetto fotoelettrico, i fotoni, effetto Compton, diffrazione degli elettroni, relazione massa energia, cenni di meccanica relativistica, dualità onda-particella, proprietà ondulatorie della materia, relazione di De Broglie. Le basi teoriche della meccanica quantistica. L’equazione di Schrödinger dipendente da tempo. Significato fisico della funzione d’onda. Equazione di Schrödinger indipendente dal tempo. Stati stazionari. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Soluzione dell’equazione di Schrödinger indipendente dal tempo in alcuni casi rilevanti: particella libera, buca di potenziale, barriera di potenziale (effetto tunnel). I fenomeni nucleari e la loro interpretazione. Difetto di massa, energia di legame, modelli nucleari, energia di reazione, urti elastici, energia di legame per nucleone, fissione e fusione. Radioattività naturale e trasmutazioni, decadimenti radioattivi e vita media, famiglie radioattive, equilibrio secolare, esempi di reazioni nucleari da alfa, beta, gamma, neutroni, attivazione indotta da neutroni, attività, dose ed altre unità radiometriche. Calore da decadimento nucleare, danni da radiazione. Interazioni tra neutroni e materia, rallentamento dei neutroni, sezioni d’urto neutroniche, cammino libero medio, flusso, fluenza, ed altre grandezze. Equazioni di trasporto (Boltzmann). Fissione nucleare. Reazioni di fissione, catene di reazioni, tempi, criticità, neutroni pronti e ritardati, reattori a fissione, materiali fissili e fertili, principi di funzionamento, arricchimento, uranio impoverito, moderatore e refrigerante, avvelenamento, schermo biologico, riflettore, modelli di reattori, BWR, PWR, CANDU, reattori in funzione e in costruzione, scorie, sicurezze. Fusione nucleare. Reazioni di fusione, reattori a fusione, ciclo deuterio-trizio, confinamento magnetico, principi ed esempi, JET, ITER, cenno alla Road Map. Cenno al confinamento inerziale. Classificazione dei plasmi, lunghezza di Debye, collisioni tra particelle cariche, fenomeni di rallentamento collisionale, resitivita' dei plasmi termonucleari. Schema del reattore a fusione, bilancio di potenza, criterio di Lawson, temperatura ideale di ignizione, determinazione del punto di lavoro del reattore a fusione. Moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici debolmente disomogenei, moti di deriva, confinamento in equilibri toroidali, trasformata rotazionale, configurazioni magnetiche assialsimmetriche e non assialsimmetriche (tokamak e stellarator). Richiami di elettromagnetismo, campi magnetici statici, equilibrio di una configurazione toroidale assialsimmetrica, campo verticale, equazione di Grad-Shafranov. Induzione della corrente di plasma, trasformatore, bilancio del flusso magnetico, dimensionamento di un reattore tokamak. Smaltimento del calore e delle ceneri. Modelli per la dinamica del plasma nello scrape-off layer. L'interazione plasma-parete. Il divertore. Blanket per produzione di trizio e per schermatura dei neutroni, metodi numerici per la soluzione dell’equazione del trasporto, metodo Monte Carlo, calcolo di attivazione, trasmutazione, calore di decadimento e danno da radiazione nei componenti dei reattori a fusione.
 Materiale distribuito a lezione. Appunti tratti dalle lezioni.
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3
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FIS/01
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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M-5298 -
FISICA DEI REATTORI NUCLEARI
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Fornire agli studenti di Ingegneria Energetica le basi conoscitive per comprendere e partecipare alle attività per l’'utilizzazione a fini energetici della energia nucleare nelle applicazioni pacifiche mediante i processi di fissione e di fusione.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente deve essere in grado di comprendere in modo approfondito testi scientifici e tecnici rilevanti per il proprio settore e utilizzarne i contenuti per sviluppare idee originali; progettare, formalizzare e implementare (attraverso opportuni linguaggi di programmazione) metodi dedicati ed efficienti per la soluzione di problemi complessi relativi a sistemi energetici basati sull'uso dell'energia nucleare; progettare e condurre esperimenti per la valutazione delle soluzioni progettuali di sistemi e/o metodi ad essi applicati; valutare lo stato delle proprie conoscenze e acquisire in modo continuo le conoscenze necessarie ad aggiornarlo.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente deve acquisire conoscenze specialistiche ed avanzate, in grado di consentirgli di lavorare su progetti di ricerca applicata, nel settore dell'energia nucleare da fusione e da fissione. In particolare, le conoscenze che sono acquisite nel percorso formativo riguardano le basi della fisica nucleare e i principi che sono alla base dell'utilizzo dell'energia nucleare per la produzione di energia elettrica.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente deve essere in grado di integrare le informazioni a disposizione con ipotesi ragionevoli sui limiti di validita' dei fenomeni fisici caratterizzanti il funzionamento dei reattori a fissione e fusione e sul dominio di variazione dei parametri rilevanti al funzionamento di tali sistemi.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente deve essere in grado di affrontare problemi inseriti in contesti piu' ampi (rispetto a quelli considerati a lezione) e interdisciplinari facendo gli opportuni collegamenti con quanto appreso nel corso.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente deve essere in grado di elaborare idee originali inserite all'interno di attivita' di ricerca nell'ambito dell'energia da fissione e fusione.
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ROMANELLI FRANCESCO
( programma)
Introduzione. Dimensioni dell’atomo e del nucleo, spettrometro di massa, isotopi, neutrone. Sezione d'urto. Richiami di meccanica statistica. Le evidenze sperimentali della meccanica quantistica. Corpo nero, spettri di assorbimento ed emissione, l’atomo di Bohr, l’effetto fotoelettrico, i fotoni, effetto Compton, diffrazione degli elettroni, relazione massa energia, cenni di meccanica relativistica, dualità onda-particella, proprietà ondulatorie della materia, relazione di De Broglie. Le basi teoriche della meccanica quantistica. L’equazione di Schrödinger dipendente da tempo. Significato fisico della funzione d’onda. Equazione di Schrödinger indipendente dal tempo. Stati stazionari. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Soluzione dell’equazione di Schrödinger indipendente dal tempo in alcuni casi rilevanti: particella libera, buca di potenziale, barriera di potenziale (effetto tunnel). I fenomeni nucleari e la loro interpretazione. Difetto di massa, energia di legame, modelli nucleari, energia di reazione, urti elastici, energia di legame per nucleone, fissione e fusione. Radioattività naturale e trasmutazioni, decadimenti radioattivi e vita media, famiglie radioattive, equilibrio secolare, esempi di reazioni nucleari da alfa, beta, gamma, neutroni, attivazione indotta da neutroni, attività, dose ed altre unità radiometriche. Calore da decadimento nucleare, danni da radiazione. Interazioni tra neutroni e materia, rallentamento dei neutroni, sezioni d’urto neutroniche, cammino libero medio, flusso, fluenza, ed altre grandezze. Equazioni di trasporto (Boltzmann). Fissione nucleare. Reazioni di fissione, catene di reazioni, tempi, criticità, neutroni pronti e ritardati, reattori a fissione, materiali fissili e fertili, principi di funzionamento, arricchimento, uranio impoverito, moderatore e refrigerante, avvelenamento, schermo biologico, riflettore, modelli di reattori, BWR, PWR, CANDU, reattori in funzione e in costruzione, scorie, sicurezze. Fusione nucleare. Reazioni di fusione, reattori a fusione, ciclo deuterio-trizio, confinamento magnetico, principi ed esempi, JET, ITER, cenno alla Road Map. Cenno al confinamento inerziale. Classificazione dei plasmi, lunghezza di Debye, collisioni tra particelle cariche, fenomeni di rallentamento collisionale, resitivita' dei plasmi termonucleari. Schema del reattore a fusione, bilancio di potenza, criterio di Lawson, temperatura ideale di ignizione, determinazione del punto di lavoro del reattore a fusione. Moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici debolmente disomogenei, moti di deriva, confinamento in equilibri toroidali, trasformata rotazionale, configurazioni magnetiche assialsimmetriche e non assialsimmetriche (tokamak e stellarator). Richiami di elettromagnetismo, campi magnetici statici, equilibrio di una configurazione toroidale assialsimmetrica, campo verticale, equazione di Grad-Shafranov. Induzione della corrente di plasma, trasformatore, bilancio del flusso magnetico, dimensionamento di un reattore tokamak. Smaltimento del calore e delle ceneri. Modelli per la dinamica del plasma nello scrape-off layer. L'interazione plasma-parete. Il divertore. Blanket per produzione di trizio e per schermatura dei neutroni, metodi numerici per la soluzione dell’equazione del trasporto, metodo Monte Carlo, calcolo di attivazione, trasmutazione, calore di decadimento e danno da radiazione nei componenti dei reattori a fusione.
 Materiale distribuito a lezione. Appunti tratti dalle lezioni.
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FIS/07
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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8039915 -
SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI PER L'INDUSTRIA, LA GENERAZIONE DISTRIBUITA E LE SMART GRID
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso di Elettronica di Potenza si propone di fornire una conoscenza di base dei semiconduttori di potenza, funzionanti in regime di commutazione, e dei principali circuiti elettronici impiegati per la conversione statica dell’'energia elettrica. Lo studente acquisirà capacità di analisi e di dimensionamento di massima dei convertitori elettronici, caratterizzati da un elevato rendimento, in corrente continua e in corrente alternata.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente verrà gradualmente guidato alla conoscenza delle caratteristiche funzionali e del comportamento dei principali convertitori statici di potenza impiegati, in particolare, nelle applicazioni industriali e nei sistemi di generazione distribuita basati su fonti rinnovabili. Al fine di migliorare la comprensione degli argomenti viene illustrato, all’'interno dell'ambiente Matlab-Simulink, l'utilizzo dei pacchetti specifici per la simulazione di convertitori elettronici di potenza.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Le conoscenze acquisite durante il corso consentono allo studente di selezionare la tipologia e la taglia dei convertitori statici di potenza più adeguate per i sistemi energetici per i quali è richiesto il dimensionamento o il progetto di massima. Vari esempi applicativi, rivolti specialmente agli impianti di produzione da fonti rinnovabili, ai gruppi statici di continuità e alla mobilità elettrica permetteranno allo studente di migliorare la sua capacità di applicare le conoscenze acquisite.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente sarà in grado di raccogliere ed elaborare informazioni tecniche specialistiche sui convertitori di potenza e verificare la loro validità.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di interloquire con specialisti dell'elettronica di potenza al fine di richiedere le informazioni tecniche necessarie allo sviluppo di un attività progettuale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Le competenze acquisite durante il corso consentiranno allo studente di intraprendere studi successivi o candidarsi a ruoli tecnici in aziende del settore con un alto grado di autonomia
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso di Azionamenti Elettrici e Reti di Distribuzione si propone di fornire una conoscenza di base delle macchine elettriche in corrente continua e in corrente alternata, degli azionamenti elettrici e degli impianti di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Per fornire allo studente una preparazione più solida e duratura, nel corso si farà riferimento anche alle reti elettriche di prossima generazione (Microgrids e Smart Grids).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente verrà gradualmente guidato alla conoscenza delle caratteristiche funzionali e del comportamento delle principali macchine ed azionamenti elettrici in corrente continua e in corrente alternata, nonché il loro impiego nelle applicazioni industriali. Si mostrerà altresì la caratterizzazione e gestione dei sistemi elettrici di trasmissione e distribuzione tradizionali. Al fine di migliorare la comprensione degli argomenti viene illustrato, all’'interno dell'ambiente Matlab-Simulink, l'utilizzo dei pacchetti specifici per la simulazione di azionamenti elettrici e delle reti di distribuzione.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Le conoscenze acquisite durante il corso consentono allo studente di selezionare la tipologia e la taglia degli azionamenti più adeguate per i sistemi energetici per i quali è richiesto un dimensionamento o un progetto di massima. Vari esempi applicativi, rivolti specialmente al controllo di velocità e di posizione con azionamenti in corrente continua e in alternata permetteranno allo studente di migliorare la sua capacità di applicare le conoscenze acquisite.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente sarà in grado di raccogliere ed elaborare informazioni tecniche specialistiche sugli azionamenti elettrici e i componenti impiegati nelle reti di distribuzione e verificare la loro validità.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di interloquire con specialisti del settore al fine di richiedere le informazioni tecniche necessarie allo sviluppo di un attività progettuale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Le competenze acquisite durante il corso consentiranno allo studente di intraprendere studi successivi o candidarsi a ruoli tecnici in aziende del settore con un alto grado di autonomia
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M-5935 -
ELETTRONICA DI POTENZA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso di Elettronica di Potenza si propone di fornire una conoscenza di base dei semiconduttori di potenza, funzionanti in regime di commutazione, e dei principali circuiti elettronici impiegati per la conversione statica dell’'energia elettrica. Lo studente acquisirà capacità di analisi e di dimensionamento di massima dei convertitori elettronici, caratterizzati da un elevato rendimento, in corrente continua e in corrente alternata.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente verrà gradualmente guidato alla conoscenza delle caratteristiche funzionali e del comportamento dei principali convertitori statici di potenza impiegati, in particolare, nelle applicazioni industriali e nei sistemi di generazione distribuita basati su fonti rinnovabili. Al fine di migliorare la comprensione degli argomenti viene illustrato, all’'interno dell'ambiente Matlab-Simulink, l'utilizzo dei pacchetti specifici per la simulazione di convertitori elettronici di potenza.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Le conoscenze acquisite durante il corso consentono allo studente di selezionare la tipologia e la taglia dei convertitori statici di potenza più adeguate per i sistemi energetici per i quali è richiesto il dimensionamento o il progetto di massima. Vari esempi applicativi, rivolti specialmente agli impianti di produzione da fonti rinnovabili, ai gruppi statici di continuità e alla mobilità elettrica permetteranno allo studente di migliorare la sua capacità di applicare le conoscenze acquisite.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente sarà in grado di raccogliere ed elaborare informazioni tecniche specialistiche sui convertitori di potenza e verificare la loro validità.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di interloquire con specialisti dell'elettronica di potenza al fine di richiedere le informazioni tecniche necessarie allo sviluppo di un attività progettuale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Le competenze acquisite durante il corso consentiranno allo studente di intraprendere studi successivi o candidarsi a ruoli tecnici in aziende del settore con un alto grado di autonomia
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BIFARETTI STEFANO
( programma)
SEMICONDUTTORI DI POTENZA
Semiconduttori impiegati nei Convertitori statici (Diodi, BJT, MOSFET, IGBT, Tiristori, componenti Wide Bandgap di nuova generazione). Caratteristiche statiche, Comportamento transitorio, Componenti particolari. Perdite in conduzione e in commutazione. Specifiche fornite dal Costruttore. Comportamento termico, Protezioni. Circuiti di pilotaggio. Caratterizzazione dei Convertitori statici (monodirezionali e bidirezionali). Metodi di analisi dei Convertitori statici. CONVERTITORI STATICI DI POTENZA
Convertitori c.c.-c.c. (Chopper): Convertitori riduttori ed elevatori. Perdite dovute alle commutazioni. Riduzione delle perdite di commutazione. Modello average. Tecniche di modulazione. Controllo a catena aperta della tensione di uscita. Controllo in tensione e in corrente a catena chiusa. Convertitori bidirezionali a due quadranti ed a quattro quadranti. Struttura a ponte e a semiponte. Convertitori c.c.-c.a. (Inverter): Inverter a ponte ed a semiponte realizzati con interruttori statici. Inverter con uscita trifase. Riduzione del contenuto armonico della tensione di uscita. Variazione dell'ampiezza della tensione di uscita. Tecniche di modulazione. Convertitori c.a.-c.c. (Rettificatori): Rettificatori a diodi alimentati da rete monofase e da rete trifase. Power Factor Correctors (PFC) alimentati da rete monofase e da rete trifase. Convertitori bidirezionali. Tecniche di controllo a catena chiusa per i PFC. Effetti sulla rete di alimentazione. Fattore di potenza Generalizzato. Conformità agli standard internazionali per la connessione dei convertitori alla rete.
Convertitori pluristadio: Convertitori c.a.-c.a. Convertitori c.c.-c.c. isolati. Alimentatore switching.
ESEMPI APPLICATIVI
Simulazione dei convertitori elettronici con l'ausilio di Matlab-Simulink/Simpowersystem.
Gruppi statici di continuità (UPS). Strutture degli UPS. Modalità di funzionamento. Gruppi a commutazione rapida e gruppi sempre in presa. Alimentazione di un carico trifase. Ridondanza.
Produzione di energia elettrica con celle solari. Caratterizzazione delle celle solari. Scelta del punto di lavoro a massima potenza. Algoritmi per l’inseguimento del punto a massima potenza (MPPT). Tipi di sistemi fotovoltaici: sistemi autonomi, connessi alla rete e ibridi. Sistemi di produzione fotovoltaici. Controllo degli inverter fotovoltaici connessi alla rete.
Carica batterie.
 A. Bellini, S. Bifaretti, S. Costantini Elettronica di potenza - ARACNE Editrice
Dispense a cura del docente
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9
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ING-IND/32
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
Gruppo opzionale:
Gruppo Caratterizzante - (visualizza)
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12
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8039838 -
MOTORI PER LA MOBILITA' SOSTENIBILE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si propone di fornire le conoscenze teoriche e tecniche nel campo dei motori impiegati nell'autotrazione con particolare riferimento ai propulsori termici alternativi Più specificamente si presentano e si analizzano le soluzioni motoristiche più avanzate, sia in relazione alle innovazioni tecnologiche più recenti (alimentazione aria e sistemi di iniezione, logiche di controllo e post-trattamento dlle emissioni, etc.) sia in relazione all'adozione di combustibili gassosi e di origine vegetale. L'analisi viene effettuata per le due tipologie di m.c.i. per l'autotrazione (motori ad accensione comandata e ad accensione spontanea) con particolare riferimento al miglioramento delle prestazioni (consumo specifico) ed alle tecnologie per la riduzione delle emissioni inquinanti. Lo studente deve essere in grado di comprendere le complesse fenomenologie dei principali processi termofluidodinamici che li caratterizzano- L'obiettivo è,quindi, di fornire agli studenti nozioni, strumenti di analisi e criteri progettuali sulla base di conoscenze teoriche e tecniche al fine di saperne anche cogliere le differenti peculiarità in termini di impiego ottimale in relazione alla missione del veicolo
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: conoscenza e comprensione dei principi di funzionamento e degli aspetti costruttivi dei motori per la propulsione degli autoveicoli tramite dimostrazioni ed analisi dei fenomeni termo-fluido-dinamici Lo studente dovrà comprendere le problematiche specifiche relative al funzionamento e alla modellizzazione dei motori a combustione interna sia ad accensione comandata che per compressione.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Capacità di analisi e di formulazione- progettazione dei processi che sono alla base delle prestazioni dei propulsori termici e di nuova concezione
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Autonomia e seso critico nella capacità di analizzare le prestazioni dei propulsori in relazioni alle loro peculiari differenze in termini fenomenologici e di impatto ambientale
ABILITÀ COMUNICATIVE: Capacità di sintetizzare le principali caratteristiche funzionali e operative per poterne illustrare i possibili sviluppii tecnologici nell'ambiente industriale di riferimento
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: acquisizione degli strumenti di analisi e delle modalità di interpretazione delle complesse fenomenologie al fine di poterne migliorare la conoscenza con approfondimenti anche post-laurea
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6
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ING-IND/08
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60
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8039365 -
CHIMICA PER L'ENERGIA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso intende fornire agli studenti le conoscenze per poter affrontare le problematiche chimiche correlate alla produzione di energia.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Conoscenza dei principi chimici e fisici connessi al funzionamento dei dispositivi elettrochimici, delle celle solari fotovoltaiche, all'utilizzo di biomasse. Individuazione delle tecniche, dei processi e dei materiali innovativi più idonei per i dispositivi per la conversione e l' ’immagazzinamento di energia.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: La/lo studente conoscerà le principali caratteristiche di sistemi di stoccaggio e conversione dell'energia e le relate problematiche chimiche. Comprenderà le pubblicazioni scientifiche di divulgazione e ricerca, e applicherà in progetti individuali i vari argomenti affrontati durante il corso. L'attività è infatti sviluppata al fine di fornire una spiccata conoscenza delle problematiche realizzative e applicative.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: La/lo studente sarà in grado di raccogliere, elaborare e descrivere dati risultanti da esperimenti e analisi per giungere alla formulazione di un giudizio interpretativo sui risultati acquisiti.
ABILITÀ COMUNICATIVE: L'insegnamento prevede oltre alle lezioni frontali, progetti individuali esposti in classe ed abituerà gli studenti a sostenere efficacemente discussioni scientifiche migliorandone le loro abilità.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Questa parte della formazione sarà conseguita attraverso lezioni frontali supportate da progetti individuali. Le capacità di apprendimento saranno conseguite durante tutto il percorso del corso, con riguardo in particolare allo studio individuale previsto e all'attività svolta per la preparazione dell’ esame finale.
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DI VONA MARIA LUISA
( programma)
Energia, tecnologia e sostenibilità. Stoccaggio e conversione dell'energia. Fondamenti di elettrochimica per dispositivi di accumulo di energia. Tecnologie elettrochimiche: - Celle primarie (materiali ed elettrochimica): Zn/MnO2, Zn/Ag, Zn/Aria, Li metallo - Batterie (materiali ed elettrochimica): batterie al piombo e batterie agli ioni di litio. Oltre Li: Li-S e Na-ion - Condensatori e condensatori elettrolitici - Supercondensatori: materiali, elettroliti, caratterizzazioni elettrochimiche - Celle a combustibile. Proprietà, efficienza e principi di funzionamento. Celle a combustibile a elettrolita polimerico. Elettroliti polimerici a scambio protonico ed anionico. Elettrocatalizzatori. Celle a combustibile ad ossido solido. Celle a combustibile enzimatiche e celle a combustibile microbiologiche. Solare Fotovoltaico. Nozioni di base. Celle solari inorganiche (Si monocristallino e multicristallino semiconduttori III-V e II-VI, sistemi a film sottile). Celle solari organiche e ibride (PEDOT e altri polimeri). Biomasse. Composizione chimica della biomasse. Reattività e opzioni di conversione. Processi termochimici. Processi biochimici. Chimica nucleare. Decadimento radioattivo. Tipi di decadimento. Stabilità dei nuclei. Energia di legame nucleare. Reazioni chimiche vs. reazioni nucleari. Fissione, Fusione, Trasmutazione.
 Materials in energy conversion, harvesting, and storage, Kathy Lu, Hoboken, New Jersey : Wiley, 2014 Dispense del corso fornite dal docente.
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6
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CHIM/07
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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