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CORSO DI MATERIALI E TECNOLOGIE ELETTRICHE Prof. Giovanni Lupò Dipartimento di Ingegneria Elettrica Università di Napoli Federico II Corso di Laurea in.

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1 CORSO DI MATERIALI E TECNOLOGIE ELETTRICHE Prof. Giovanni Lupò Dipartimento di Ingegneria Elettrica Università di Napoli Federico II Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica – III anno – II semestre a.a. 2009/10 a.a. 2009/10 – I -

2 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 2 COLLEGAMENTI DISCIPLINARI Fenomenologia elettrica e magnetica (FISICA) Campi scalari e vettoriali Analisi matematica Calcolo differenziale ed integrale MATERIALI Proprietà Tecnologie APPLICAZIONI industriali Progettazione Collaudi e verifiche

3 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 3 Proprietà dei materiali Condizioni operative Sollecitazioni sui materiali (stress meccanico, termico, elettrico, chimico,…) Tecnologie ottimali per la realizzazione e l’impiego di componenti Valutazione della sollecitazione limite (strength) in transitorio e nel medio e lungo termine APPROCCIO METODOLOGICO

4 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 4 SOLLECITAZIONI ELETTRICHE E MAGNETICHE Forza di LorentzForza di Lorentz E t campo “elettrico” totaleE t campo “elettrico” totale B campo “magnetico”B campo “magnetico”

5 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 5 EQUAZIONI DI MAXWELL forma integrale Legge dell’induzione elettromagnetica (Faraday-Neumann ) Legge di Gauss Legge di Ampère- Maxwell Conservazione del flusso

6 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 6 EQUAZIONI DI MAXWELL forma locale

7 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 7  (P) densità volumetrica di carica - campo scalare J(P) densità di corrente di conduzione – campo vettoriale densità di corrente di “spostamento” B campo magnetico legato alle correnti di conduzione e spostamento E campo elettrico legato alla distribuzione di carica volumetrica e a EQUAZIONI DI MAXWELL campi scalari e vettoriali

8 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 8 Parte 4 a EQUAZIONI DI MAXWELL (forma locale) sorgenti  (P) densità volumetrica di carica (“fontane”) J(P) densità di corrente di conduzione ( “macro” + “nano”)(“vortici”) densità di corrente di “spostamento”(“vortici”)

9 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 9 Parte 5 a SOLLECITAZIONI ELETTRICHE E MAGNETICHE effetti E t  accelerazione lineare/ deformazioneE t  accelerazione lineare/ deformazione B  deviazione di particella in moto, azioni (integrali) ponderomotrici su conduttori interessati da corrente, principio del motore elettrico, principio dell’alternatoreB  deviazione di particella in moto, azioni (integrali) ponderomotrici su conduttori interessati da corrente, principio del motore elettrico, principio dell’alternatore

10 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 10 PROPRIETA’ FONDAMENTALI DEI MATERIALI Tavola periodica degli elementi (-1865)Tavola periodica degli elementi (-1865) MendeleevMendeleev “Numeri” notevoli“Numeri” notevoli

11 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 11

12 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 12 C Atomo

13 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 13 Modello di BOHR

14 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 14 “Numeri” notevoli l unità di massa atomica [u],[Da] pari a circa un dodicesimo dell’atomo di 12 C ↔ 1, kg ↔ 1, kg l massa dell’elettrone a riposo ≈10 30 kg l carica elementare : |e|= C l elettronvolt: energia pari a J l Numero atomico l Mole: numero atomico espresso in grammi l Numero di Avogadro: numero per atomi per mole : 6, l Velocità della luce c  m/s l Costante di Planck h = J s  W=h

15 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 15 EQUAZIONE DI SCHRÖDINGER (I)

16 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 16 EQUAZIONE DI SCHRÖDINGER (II)

17 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 17 Numero quantico l

18 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 18 Numero quantico l

19 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 19 Numero quantico m l

20 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 20 PRINCIPIO DI ESCLUSIONE

21 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 21 Configurazione elettronica

22 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 22 DATI ELEMENTARI

23 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 23 LE UNITÀ DI MISURA DEL SISTEMA INTERNAZIONALE (2007)

24 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 24 Il metro è definito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/ di secondo (1983).Il metro è definito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/ di secondo (1983). Il chilogrammo è la massa di un particolare cilindro di altezza e diametro pari a 0,039 m di una lega di platino-iridio depositato presso l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure a Sèvres, in Francia. (1875)Il chilogrammo è la massa di un particolare cilindro di altezza e diametro pari a 0,039 m di una lega di platino-iridio depositato presso l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure a Sèvres, in Francia. (1875) Il secondo è definito come la durata di periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell'atomo di cesio-133 (1967).Il secondo è definito come la durata di periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell'atomo di cesio-133 (1967). L’ ampere è l'intensità di corrente elettrica che, se mantenuta in due conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l'uno dall'altro nel vuoto, produce tra questi una forza pari a newton per metro di lunghezza. (1946) L’ ampere è l'intensità di corrente elettrica che, se mantenuta in due conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l'uno dall'altro nel vuoto, produce tra questi una forza pari a newton per metro di lunghezza. (1946) Il kelvin è definito come 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua. (1862) Il kelvin è definito come 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua. (1862) La mole viene definita come la quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di entità elementari pari al numero di atomi presenti in 12 grammi di carbonio-12 (numero di Avogadro: 6, ). (1971) La mole viene definita come la quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di entità elementari pari al numero di atomi presenti in 12 grammi di carbonio-12 (numero di Avogadro: 6, ). (1971) La candela è pari all'intensità luminosa, in una data direzione, di una sorgente emettente una radiazione monocromatica di frequenza pari a hertz e di intensità radiante in quella direzione di 1/683 di watt per steradiante (1982).La candela è pari all'intensità luminosa, in una data direzione, di una sorgente emettente una radiazione monocromatica di frequenza pari a hertz e di intensità radiante in quella direzione di 1/683 di watt per steradiante (1982). Si riportano le definizioni ufficiali. Ovviamente esistono campioni di riferimento “storici” (vedi museo di Sèvres) di interesse praticamente immutato dal punto di vista “ingegneristico ”.Si riportano le definizioni ufficiali. Ovviamente esistono campioni di riferimento “storici” (vedi museo di Sèvres) di interesse praticamente immutato dal punto di vista “ingegneristico ”.

25 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 25

26 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 26 Prefissi

27 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 27 UNITÀ DI MISURA TOLLERATE NEL SI

28 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 28 Unità (non appartenenti al SI) accettate perché più precise

29 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I- 29 Altre unità non SI accettate in ambiti commerciali, legali, e nella navigazione.


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