Olivieri (Luigi) e Ravelli (Edoardo) - Elettrotecnica industriale - Cedam [1974 - rist. 1979]
La copertina
Probabile prima edizione - Ristampa del 1979.
L'energia elettrica è prodotta e distribuita grazie ad una tecnologia vasta e complessa. Questo volume, partendo dalle basi teoriche della fisica, ci accompagna alla scoperta del mondo affascinante dell'elettricità e della tecnica che lo riguarda.
Una summa (anche se di oltre 800 pagine) del classico trattato di elettrotecnica di Olivieri e Ravelli in cinque volumi. Tutto ciò che riguarda le applicazioni industriali (e in parte anche civili) dell'elettricità è contenuto in questo libro, seppure in forma sintetica rispetto al trattato completo.
Formato 18 x 25. Pagine 839. Copertina rigida.
INDICE SOMMARIO
PARTE PRIMA - ELEMENTI DI ELETTROTECNICA
CAPITOLO I - Origine dei fenomeni elettrici - Definizioni delle grandezze fondamentali - Legge di Ohm.
Costituzione della materia. - a) Origine dei fenomeni elettrici. - b) Corpi conduttori e corpi isolanti. - Generatore elettrico e sua funzione. - a) Trasformazioni di energia nel circuito di un generatore elettrico. - b) Forza elettromotrice di un generatore. - Differenza di potenziale o tensione. - Il fenomeno della scarica elettrica. - L'arco elettrico. - Forze meccaniche fra corpi elettrizzati - Elettrometri. - Collegamento in serie dei generatori elettrici - Misura delle tensioni elettriche. - Unità internazionali delle grandezze elettriche. - a) Verso convenzionale della corrente elettrica. - b) Convenzioni e definizioni sui potenziali elettrici. - a) Resistenza elettrica - Legge di Ohm - Unità internazionale di resistenza (ohm). - b) Resistività dei materiali - Calcolo della resistenza elettrica dei conduttori. - c) Influenza della temperatura sulla resistenza elettrica dei conduttori. - d) Reostati - Cassette di resistenze.
CAPITOLO II - Principi di Kirchhoff - Legge di Joule - Potenza elettrica.
Generalizzazione della legge di Ohm. - Principi di Kirchhoff. - Collegamenti pratici importanti. - Voltmetri ampermetrici - Osservazioni sull'impiego dei voltmetri e degli ampermetri. - La regolazione dei circuiti elettrici. - La potenza elettrica. - Dissipazione di energia elettrica in calore - Legge di Joule. - Le trasformazioni di potenza elettrica nei generatori e utilizzatori.
CAPITOLO III - Nozioni e fenomeni di elettrostatica.
Il campo elettrico. - Il fenomeno dell'induzione elettrostatica nei corpi conduttori. - Capacità di un condensatore. - Accoppiamento dei condensatori. - Energia accumulata in un condensatore carico. - Scarica disruttiva - Rigidità dielettrica dei materiali isolanti.
CAPITOLO IV - Fenomeni elettromagnetici.
Fenomeni magnetici. - Campi magnetici prodotti dalle correnti elettriche. - Polarità magnetiche di un solenoide - Analogie con un magnete. - Intensità del campo magnetico nell'interno di una bobina. - Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica - Il flusso magnetico. - La legge dell'induzione elettromagnetica o legge di Neumann. - La legge di Lenz - Le correnti di Foucault. - La densità di flusso o induzione magnetica B.
CAPITOLO V - Proprietà dei materiali magnetici - Circuiti magnetici - Cicli di isteresi.
Le curve di magnetizzazione del ferro. - Azione di un nucleo di ferro su un campo magnetico uniforme. - Circuito magnetico - Forza magnetomotrice - Riluttanza. - Determinazione del numero di amperspire N I necessarie a produrre un determinato flusso. - Forza portante di un elettromagnete. - Il fenomeno di isteresi magnetica - Perdite per isteresi. - Nuclei magnetici per flussi alternativi - Cifra di perdita dei lamierini magnetici.
CAPITOLO VI - Trasformazioni di energia elettrica in lavoro meccanico e viceversa.
Forze meccaniche fra flussi magnetici e correnti elettriche. - Azioni elettrodinamiche fra correnti elettriche. - F.e.m indotta in un conduttore rettilineo in un campo uniforme. - Fenomeni di autoinduzione. - Fenomeno di autoinduzione durante l'apertura e la chiusura di circuiti percorsi da corrente continua. - Fenomeni di mutua induzione.
CAPITOLO VII - Fenomeni elettrolitici - Pile e accumulatori.
Corrente elettrica attraverso le soluzioni acquose - Elettrolisi. - Leggi dell'elettrolisi. - Le pile elettriche. - Accumulatori elettrici. - Capacità di un accumulatore. - Particolarità costruttive, di funzionamento e di manutenzione degli accumulatori al piombo. - Accumulatori al ferro nichel.
CAPITOLO VIII - Correnti elettriche nei gas - Fenomeni termoelettronici - Correnti elettriche nei semiconduttori.
La conduzione ionica dei gas. - La conduzione spontanea nei gas. - I raggi catodici e i raggi canale. Raggi Röntgen o raggi X. - Fenomeni termoelettronici - Tubi elettronici ad alto vuoto. - Materiali semiconduttori. - Dispositivi a semiconduttori - Diodo a giunzione e transistore.
CAPITOLO IX - Esercizi di applicazione sulla parte prima.
Circuiti in corrente continua - Potenza elettrica. - Condensatori - Batterie di condensatori. - Fenomeni elettromagnetici.
PARTE SECONDA - CORRENTI ALTERNATE MONOFASI E TRIFASI
Capitolo I - Nozioni fondamentali sulle grandezze alternate.
Generalità sulle correnti alternate. - Generazione delle correnti alternate. - Differenza di fase - Somma e differenza fra due grandezze alternate. - Valore efficace delle correnti e delle tensioni alternate.
CAPITOLO II - Principii di calcolo dei circuiti a corrente alternata.
Il fenomeno dell'autoinduzione nei circuiti percorsi da corrente alternata. - Espressione generale e proprietà della f.e.m. di autoinduzione nei circuiti a corrente alternata sinusoidale. - Funzionamento dei circuiti a corrente alternata. - Impedenze in serie. - Impedenze in parallelo. - Fenomeni di mutua induzione fra circuiti a corrente alternata.
CAPITOLO III - Le correnti alternate nei circuiti capacitivi.
Circuito puramente capacitivo. - Circuito ohmico-capacitivo. - Circuito con resistenza ohmica, induttanza e capacità in serie.
CAPITOLO IV - La potenza elettrica nei circuiti a corrente alternata - Potenza reale reattiva e apparente.
Generalità. - La potenza elettrica di una corrente in fase con la tensione. - La potenza elettrica in un circuito con tensione e corrente in quadratura fra loro. - La potenza elettrica nei circuiti con tensione e corrente sfasate fra loro di un certo angolo fi. - Composizioni delle potenze reali, reattive e apparenti nei circuiti complessi.
CAPITOLO V - Il regime di risonanza nei circuiti a corrente alternata.
Il fenomeno della risonanza nei circuiti con induttanza e capacità in serie. - Circuiti con induttanza e capacità in parallelo. - Circuiti oscillanti. - Generazione di oscillazioni elettriche ad alta frequenza, mediante circuiti oscillanti. - Circuiti oscillanti accoppiati - Oscillazioni elettriche forzate. - Circuiti oscillanti aperti con induttanza e capacità distribuite.
CAPITOLO VI - Sistemi trifasi.
Definizioni e principio di generazione dei sistemi trifasi. - Collegamenti dei circuiti trifasi. - Osservazioni sull'impiego dei due tipi di collegamento a stella o a triangolo nei sistemi trifasi. - Determinazione della corrente e del fattore di potenza risultanti dalla sovrapposizione di più carichi.
CAPITOLO VII - Esercizi d'applicazione sulle correnti alternate.
Correnti monofasi. - Correnti trifasi.
PARTE TERZA - MACCHINE ELETTRICHE
CAPITOLO I - Generatori elettrici a corrente continua.
Generalità sulle macchine elettriche. - Principio di funzionamento delle dinamo. - Particolarità costruttive degli avvolgimenti indotti e del collettore. - Particolarità costruttive del sistema induttore. - Sistemi di eccitazione. - Il funzionamento della dinamo a vuoto e sotto carico. - Curve caratteristiche della dinamo. - Potenza resa da una dinamo - Perdite - Rendimento. - Accoppiamento in parallelo delle dinamo. - Esercizi di applicazione.
CAPITOLO II - Motori a corrente continua.
Principio di funzionamento - Reversibilità della dinamo. - Corrente assorbita da un motore. - Reostato di avviamento. - Reazione di indotto - Poli ausiliari - Verso di rotazione. - Caratteristiche di funzionamento dei motori. - Esercizi di applicazione.
CAPITOLO III - Generatori di corrente alternata o alternatori.
Generalità e struttura degli alternatori. - Particolarità costruttive del sistema induttore - Eccitazione degli alternatori. - Disposizioni costruttive dello statore - Avvolgimenti indotti. - Espressione della f.e.m. generata da un alternatore - Relazione fra velocità e frequenza. - Alternatori trifasi. - Funzionamento dell'alternatore a vuoto e sotto carico - Reazione di indotto. - Caratteristiche esterne dell'alternatore. - Potenza erogata - Perdite e rendimento degli alternatori. - Accoppiamento in parallelo degli alternatori e manovre relative. - Esercizi di applicazione.
CAPITOLO IV - Trasformatori.
Generalità. - Principio di funzionamento del trasformatore. - Funzionamento del trasformatore sotto carico. - Perdite nel ferro del trasformatore. - Caduta di tensione e circuito equivalente di un trasformatore. - Bilancio delle potenze e rendimento. - Trasformatori trifasi. - Dettagli costruttivi dei trasformatori. - Funzionamento in parallelo dei trasformatori. - Trasformatori speciali. - Esercizi di applicazione.
CAPITOLO V - Motori a corrente alternata.
Il campo magnetico rotante generato dalle correnti trifasi. - Il rotore dei motori asincroni. - Scorrimento - Frequenza delle correnti indotte nel rotore. - Avviamento dei motori a gabbia - Rotori a doppia gabbia. - Rotore ad anelli. - Corrente assorbita dal motore asincrono - Diagramma circolare. - Bilancio delle potenze e proprietà del diagramma circolare. - Caratteristica meccanica e regolazione della velocità. - Motori sincroni. - Esercizi di applicazione.
CAPITOLO VI - Conversione della corrente.
Generalità sulla conversione. - Gruppi rotanti e commutatrici. - Conversione statica con mutatori. - Mutatori monoanodici ad accensione controllata. - Raddrizzatori a semiconduttori. - Raddrizzatori controllati a tiristori.
PARTE QUARTA - MISURE ELETTRICHE
CAPITOLO I - Le misure elettriche e gli errori di misura.
Generalità sulle misure elettriche in relazione al grado di precisione. - Classificazione delle misure e degli strumenti elettrici. - Approssimazione di una misura e relativi errori. - Le principali cause di errore. - Classi di precisione degli strumenti. - Scelta della portata degli strumenti.
CAPITOLO II - Strumenti per la misura diretta delle correnti.
Classificazione ed autoconsumo degli strumenti misuratori di corrente. - Ampermetri per sole correnti continue. - Ampermetri per correnti continue e alternate. - Ampermetri per sole correnti alternate.
CAPITOLO III - Strumenti per la misura diretta delle tensioni elettriche.
Classificazione. - Principio generale dei voltmetri ampermetrici e relativo autoconsumo. - Voltmetri ampermetrici per sole tensioni continue. - Voltmetri ampermetrici per tensioni continue e alternate. - Voltmetri elettrostatici. - Misura delle tensioni mediante spinterometri tarati.
CAPITOLO IV - Trasformatori di misura.
Trasformatori di tensione. - Caratteristiche costruttive dei TV. - Trasformatori di corrente. - Caratteristiche costruttive dei TA. - Norme pratiche di impiego dei trasformatori di tensione e di corrente.
CAPITOLO V - Misure di potenza - Wattmetri.
Misura di potenza in corrente continua col metodo voltampermetrico. - Misura della potenza reale nei circuiti a corrente alternata monofase. Wattmetri. - Wattmetri elettrodinamici. - Wattmetri elettrodinamici a portate multiple. - Osservazione sull'impiego dei wattmetri. - Errore e correzioni relative agli autoconsumi. - Misure di potenza con trasformatori di corrente e tensione. - Wattmetri a induzione. - Misura della potenza reale su linee trifasi a quattro fili. - Misura della potenza reale su linee trifasi senza filo neutro. - Wattmetri trifasi.
CAPITOLO VI - Misura della potenza reattiva e del fattore di potenza.
Richiami generali. - Misure dirette di potenza reattiva mediante varmetri. - Misura indiretta della potenza reattiva su linee trifasi con tensioni simmetriche e carico equilibrato. - Misura indiretta della potenza reattiva su linee trifasi senza neutro, a tensioni simmetriche e carico squilibrato. - Metodi di misura del fattore di potenza. - Strumenti per la misura diretta del fattore di potenza - Fasometri. - Apparecchi indicatori del senso ciclico delle fasi.
CAPITOLO VII - Misure di energia elettrica - Contatori.
Principio costruttivo dei contatori di energia. - Contatori monofasi a induzione. - Caratteristiche costruttive e funzionali dei contatori monofasi. - Impiego dei contatori monofasi su linee trifasi. - Contatori trifasi. - Contatori con indicatore di massima potenza. - Utilizzazione dei contatori nelle misure di potenza e principio di taratura dei contatori.
CAPITOLO VIII - Frequenzimetri - Indicatori di sincronismo - Strumenti registratori.
Generalità sulle misure di frequenza. - Frequenzimetri a risonanza meccanica. - Frequenzimetri a indice. - Indicatori di sincronismo - Sincronoscopi. - Strumenti registratori. - Strumenti registratori ad azione diretta. - Strumenti a registrazione indiretta.
CAPITOLO IX - Misure di resistenze elettriche.
Generalità e classificazione. - Metodo voltampermetrico. - Metodo wattmetrico per misure in corrente alternata. - Misure di resistenze medie col metodo del Ponte di Wheatstone. - Misure di resistenze piccole. - Misure di grandi resistenze. - Ohmmetri. - Misura delle resistenze di isolamento. - Misura della resistenza delle prese di terra.
PARTE QUINTA - IMPIANTI ELETTRICI
CAPITOLO I - Generalità e schemi simbolici relativi agli impianti.
Generalità sugli impianti elettrici. - Schemi elettrici. - Segni grafici principali.
CAPITOLO II - Cenni sugli impianti di produzione e trasporto dell'energia elettrica.
Centrali idroelettriche. - Centrali termoelettriche con turbine a vapore. - Centrali termoelettriche con turbine a gas e motori Diesel. - Linee elettriche ad alta e media tensione. - Stazioni elettriche. - Macchinario elettrico delle centrali e stazioni. - Apparecchiatura di manovra per alta e media tensione. - Apparecchiatura di protezione contro le sovracorrenti. - Protezioni contro le sovratensioni. - Impianti di messa a terra.
CAPITOLO III - Cabine e reti di distribuzione dell'energia elettrica a bassa tensione.
Cabine di distribuzione. - Quadri protetti per cabine di distribuzione. - Apparecchiature per la media tensione e trasformatori impiegati nelle cabine di distribuzione. - Generalità sulla distribuzione dell'energia elettrica a bassa tensione. - Cenni sul calcolo elettrico e sul dimensionamento delle reti a bassa tensione. - Il problema del rifasamento degli impianti utilizzatori. - Vari sistemi di rifasamento. - Protezione contro le tensioni di contatto negli impianti utilizzatori. - Oli isolanti. - Elenco delle principali norme CEI relative agli impianti elettrici a bassa tensione.
CAPITOLO IV - Materiali e apparecchiature per impianti a bassa tensione.
Cavi e accessori. - Sbarre protette. - Materiali di installazione. - Fusibili. - Relé termici. - Interruttori. - Contattori. - Criteri pratici di impiego delle protezioni contro le sovracorrenti e corti circuiti. - Relé ausiliari. - Microinterruttori come interruttori di fine corsa.
CAPITOLO V - Azionamenti industriali.
Generalità e criteri di scelta dei motori elettrici. - Classificazioni e caratteristiche costruttive dei motori. - Azionamenti a velocità non controllata. - Azionamenti a velocità variabile controllata. - Generalità sui problemi di avviamento dei motori elettrici. - Sistemi di avviamento dei motori elettrici e apparecchiature relative. - Arresto e frenatura dei motori elettrici. - Schemi tipici di comando per motori asincroni trifasi.
CAPITOLO VI - Impianti di illuminazione ed elettrodomestici.
Generalità sulla illuminazione elettrica. - Lampade elettriche a incandescenza. - Principio di funzionamento delle lampade a scarica nei gas. - Lampada a scarica in gas a radiazione diretta. - Lampade fluorescenti. - Schemi tipici dei circuiti di alimentazione delle lampade. - Impianti elettrici negli edifici civili.