CORSO DI MATERIALI E TECNOLOGIE ELETTRICHE

Presentazione sul tema: "CORSO DI MATERIALI E TECNOLOGIE ELETTRICHE"— Transcript della presentazione:

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 – I -

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

3 APPROCCIO METODOLOGICO
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 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

4 SOLLECITAZIONI ELETTRICHE E MAGNETICHE
Forza di Lorentz Et campo “elettrico” totale B campo “magnetico” 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 Conservazione del flusso Legge di Ampère- Maxwell CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

6 EQUAZIONI DI MAXWELL forma locale
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7 EQUAZIONI DI MAXWELL campi scalari e vettoriali
(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 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

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

9 SOLLECITAZIONI ELETTRICHE E MAGNETICHE
Parte 5a SOLLECITAZIONI ELETTRICHE E MAGNETICHE effetti Et  accelerazione lineare/ deformazione B  deviazione di particella in moto, azioni (integrali) ponderomotrici su conduttori interessati da corrente, principio del motore elettrico, principio dell’alternatore CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

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

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

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

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“Numeri” notevoli unità di massa atomica [u],[Da] pari a circa un dodicesimo dell’atomo di 12C ↔1, kg massa dell’elettrone a riposo ≈1030 kg carica elementare : |e|= C elettronvolt: energia pari a J Numero atomico Mole: numero atomico espresso in grammi Numero di Avogadro: numero per atomi per mole : 6, Velocità della luce c3 108 m/s Costante di Planck h = J s W=h  CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

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

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

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

20 PRINCIPIO DI ESCLUSIONE
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21 Configurazione elettronica
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22 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-
DATI ELEMENTARI CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

23 LE UNITÀ DI MISURA DEL SISTEMA INTERNAZIONALE (2007)
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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 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 2 • 10-7 newton per metro di lunghezza. (1946) 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: 6,022 • 1023) . (1971) La candela è pari all'intensità luminosa, in una data direzione, di una sorgente emettente una radiazione monocromatica di frequenza pari a 540 • 1012 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”. CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-

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

27 UNITÀ DI MISURA TOLLERATE NEL SI
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28 Unità (non appartenenti al SI) accettate perché più precise
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29 CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-
Altre unità non SI accettate in ambiti commerciali, legali, e nella navigazione. CdL Ing. Elettrica - Materiali e Tecnologie Elettriche 2009/10 -I-