Elettrotecnica di base: definizione, caratteristiche e leggi fondamentali

Curioso di sapere quali sono i principi di elettrotecnica di base che dovresti assolutamente conoscere?

Sei nel posto giusto: in questa guida dell’Università Niccolò Cusano di Perugia ti parleremo delle basi dell’elettrotecnica, quella branca della tecnica che riguarda le applicazioni pratiche dell’elettricità.

Se sei uno studente di ingegneria o vorresti diventarlo, l’elettrotecnica è una delle discipline che troverai nel tuo percorso accademico. Volendo dare una definizione di elettrotecnica, possiamo dire che questa è “la tecnica delle correnti forti e di bassa frequenza”, a differenza dell’elettronica che è invece “la tecnica delle correnti deboli e di alta frequenza”.

Vediamo ora tutto quello che devi sapere quando si parla di questa disciplina.

Nozioni di base di elettrotecnica

Qual è la formula della potenza elettrica? Quali sono i principi dell’elettrotecnica che devi apprendere per padroneggiare la materia? A queste (e molte altre) domande risponderemo nei prossimi paragrafi della nostra guida.

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Elettrotecnica: cos’è

Parlando di elettrotecnica di base, la prima cosa da fare è dare una definizione dettagliata di questa disciplina. Come abbiamo detto, si tratta di una branca della tecnica (elettromagnetismo tecnico), in particolare la branca concernente le applicazioni pratiche dell’elettricità.

Entrando nello specifico, l’elettrotecnica concerne la produzione, il trasporto e l’utilizzo dell’energia elettrica attraverso opportune tecniche, infrastrutture e macchine elettriche di supporto.

Cenni storici

L’elettrotecnica nasce alla fine del XVIII secolo con la teoria dei circuiti. Per convenzione,  viene considerato come anno di nascita dell’elettrotecnica il 1800, anno in cui Alessandro Volta dà vita alla prima pila elettrica: la pila di Volta.

Infatti, fino al XIX secolo l’elettricità era concepita come un fluido che poteva essere positivo o negativo. Successivamente, grazie alle invenzioni di personaggi come  Hertz, Helmholtz, Maxwell, Heaviside, Alessandro Volta e molti altri, si giunse a una comprensione più completa del fenomeno, sintetizzabile nelle equazioni di Maxwell che prevedono in modo completo e accurato il comportamento delle cariche elettriche (elettroni e protoni che differiscono per il segno della loro carica elettrica) e del campo elettromagnetico che esse generano.

Dopo il XIX secolo iniziarono a fare capolino una serie di applicazioni commerciali dell’elettricità come i motori elettrici, il telegrafo, il telefono, la radio, la lampadina elettrica, eccetera. Proprio da queste invenzioni derivò la necessità di creare una nuova scienza applicata, che è l’elettrotecnica.

Tra le menti illustri che hanno lasciato un’impronta nell’evoluzione dell’elettrotecnica, possiamo ricordare: Galileo Ferraris, Antonio Pacinotti, Werner von Siemens, Nikola Tesla, Thomas Alva Edison, George Westinghouse.

Il campo di studio dell’elettrotecnica oggi riguarda soprattutto la trasmissione e l’utilizzo della potenza elettrica; parliamo di tutto ciò che concerne la progettazione di macchine elettriche (motori, generatori, trasformatori e lampade) e linee di trasmissione dell’energia elettrica.

La già citata teoria dei circuiti fa riferimento ai problemi classici dell’elettrotecnica da un punto di vista strettamente assiomatico; l’elettronica (che tradizionalmente si occupa di segnali a bassa potenza) si sta sovrapponendo ad alcuni ambiti che prima erano esclusivi dell’elettrotecnica, per esempio il controllo dei motori elettrici per mezzo di dispositivi a semiconduttore.

Leggi e principi

Quando parliamo di elettrotecnica di base facciamo riferimento ad una serie di leggi che disciplinano la materia. Queste sono:

• La legge di Ohm, che definisce la resistenza elettrica
• Le già citate equazioni di Maxwell, le leggi fondamentali dell’elettromagnetismo, da cui derivano le altre
• La legge di Faraday-Neumann-Lenz, che quantifica l’induzione magnetica
• L’effetto Joule, che illustra la trasformazione di energia elettrica in calore per effetto della resistenza
• Le leggi di Kirchhoff (che, per i circuiti a parametri concentrati, equivalgono alle leggi di Maxwell) determinano le relazioni topologiche tra le correnti e tra le tensioni in un circuito.

Studiare l’elettrotecnica: i Corsi di Laurea Unicusano

L’elettrotecnica di base ti affascina e non vedi l’ora di cimentarti nello studio di questa materia? I Corsi di Laurea dell’area ingegneristica dell’Università Niccolò Cusano sono la soluzione ideale per te.

Nel percorso formativo previsto nei Corsi di Laurea, sono presenti insegnamenti strettamente correlati all’elettrotecnica, che ne illustrano i principi di base e le leggi da conoscere attraverso la preparazione di esami ad hoc.

I Corsi di Laurea Unicusano dell’area ingegneristica sono:

• Corso di Laurea in Ingegneria Civile (L-7) – curriculum Strutture
• Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica (LM-33) – curriculum Produzione e Gestione
• Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica (LM-33) – curriculum Automotive
• Corso di Laurea in Ingegneria Civile (L-7) – curriculum Edilizia
• Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile (LM-23)
• Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (LM-29)
• Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica (LM-33) – curriculum Progettazione
• Corso di Laurea in Ingegneria Industriale (L-9) – curriculum Agroindustriale
• Corso di Laurea in Ingegneria Industriale (L-9) – curriculum Biomedico
• Corso di Laurea in Ingegneria Industriale (L-9) – curriculum Gestionale
• Corso di Laurea in Ingegneria Industriale (L-9) – curriculum Elettronico
• Corso di Laurea in Ingegneria Industriale (L-9) – curriculum Meccanico

La didattica dei nostri corsi, costantemente aggiornata, è erogata online, grazie ad una piattaforma di e-learning attiva 24 ore su 24.

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