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Appunti universitari condivisi: electrical engineering - ingegneria elettrica

LM-28 - Ingegneria elettrica - Politecnico di Milano

Introduzione

L'Ingegneria Elettrica è quel ramo dell'Ingegneria che si occupa delle applicazioni dei fenomeni elettrici attraverso lo studio dell'elettromagnetismo e della teoria dei circuiti. Sono di interesse per questo settore i sistemi elettrici per l’energia, le macchine elettriche e il loro controllo, i convertitori elettronici di potenza, i sistemi elettrici per il trasporto, le misure elettriche ed elettroniche, la compatibilità elettromagnetica.

Questo Corso di Studio organizza e fornisce gli insegnamenti necessari per la formazione di laureati di primo e di secondo livello in Ingegneria Elettrica.

Lo sviluppo della società moderna è basato sulla disponibilità di energia in forme atte a essere facilmente trasformate in luce, calore, forza motrice, onde elettromagnetiche per la trasmissione e l’elaborazione di informazioni, azioni chimiche. L’energia elettrica costituisce il più efficiente veicolo di conversione da altre forme primarie di energia e di trasmissione a grande distanza. Queste caratteristiche rendono l’energia elettrica insostituibile in molteplici applicazioni in ogni attività quotidiana, sia essa domestica, industriale o di servizio.

L’energia elettrica è una forma di energia pulita, facilmente regolabile e rispettosa dell’ambiente. A livello nazionale più di un terzo dell’energia viene attualmente trasformato in energia elettrica prima dell’uso finale. L’energia elettrica è un bene prezioso, non va sprecato e vanno ottimizzate tutte le trasformazioni che la vedono coinvolta, dalla produzione all’utilizzazione finale. In questi anni, il settore elettrico sta conoscendo profonde trasformazioni che renderanno ancor più importante il ruolo nella società dell’ingegnere elettrico come figura di rilievo nella gestione dell’energia e per la salvaguardia dell’ambiente.

E' impossibile elencare tutte le applicazioni dell'Ingegneria Elettrica. Le sue tematiche spaziano dalle macchine elettriche ai convertitori elettronici di potenza, ai trasformatori, alle grandi reti elettriche di trasmissione e di distribuzione, agli impianti elettrici per usi civili e industriali, agli azionamenti impiegati nell'automazione dei processi industriali, alla trazione elettrica, alle applicazioni dell'industria metallurgica pesante, alla compatibilità elettromagnetica fra apparati e sistemi complessi.

La produzione, la trasmissione, la distribuzione e l'impiego razionale ed economico dell'energia elettrica richiedono laureati di primo e secondo livello in Ingegneria Elettrica con adeguate capacità di progettazione, gestione, elaborazione e analisi. Per esempio, l'esigenza di utilizzare fonti energetiche rinnovabili, quali ad esempio quella solare ed eolica, mediante impianti di produzione distribuiti sul territorio, in aggiunta alle più tradizionali centrali di grande potenza (idroelettriche e termoelettriche), comporta un nuovo modo di progettare e gestire le reti elettriche di distribuzione. In quest’ambito notevoli sviluppi sono attesi dall’applicazione delle tecnologie per l’informazione e telecomunicazioni nello sviluppo di reti intelligenti (Smart Grid). Inoltre, la sempre maggior diffusione di apparecchiature dotate di controlli complessi e sofisticati richiede livelli molto più elevati di qualità della fornitura elettrica (si pensi, ad esempio, ai centri di elaborazione dati), che implicano lo studio e lo sviluppo di nuovi apparati al fine di rendere le utenze elettriche immuni dai disturbi e le reti elettriche di distribuzione più affidabili. Lo sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile e di sistemi di accumulo avanzati sta consentendo la diffusione di veicoli di trasporto di nuova generazione e contribuire in maniera significativa alla riduzione dell'inquinamento ambientale nonché al miglior utilizzo delle fonti energetiche tradizionali e/o innovative. Il passaggio da un regime di monopolio alla liberalizzazione del mercato dell'energia elettrica comporta indubbiamente nuove opportunità per l'utenza, ma anche problemi tecnici, rispetto ai quali risulterà decisiva la figura dell'Ingegnere Elettrico.

Tutti questi temi sono centrali del Corso di Studio in Ingegneria Elettrica. In particolare, le competenze maturate in questo Corso di Studio sono essenziali in tutte le fasi del processo di conversione, generazione, trasmissione, distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica, per usi in ambito civile e industriale, per realizzare gli obiettivi desiderati con la massima economia, con il minor spreco di risorse e il maggior rispetto possibile per l'ambiente.

L'Ingegneria Elettrica, fondata su una lunga storia e tradizione (al Politecnico di Milano è presente fin dal 1886) contribuisce tuttora allo sviluppo di nuove tecnologie che sono fondamentali nello sviluppo industriale della moderna società.

Corsi di Studio

I Corsi di Studio attivi nel settore dell'Ingegneria Elettrica sono:

il Corso di Laurea (primo livello, durata triennale). Consente di conseguire il titolo di Dottore in Ingegneria Elettrica. Ha l’obiettivo di assicurare allo studente un’adeguata padronanza di metodi e contenuti scientifici generali. Il Corso di Laurea di primo livello ha durata triennale e porta al conseguimento della Laurea in Ingegneria Elettrica. Tale corso ha l’obiettivo di formare figure professionali con una solida formazione di base, in grado di affrontare i problemi tipici della progettazione di base nell’Ingegneria Elettrica, di recepire e gestire l’innovazione coerentemente allo sviluppo scientifico e tecnologico.

Il Corso di Laurea Magistrale (secondo livello, durata biennale). Consente di conseguire il titolo di Dottore Magistrale in Ingegneria Elettrica. Ha l’obiettivo di fornire allo studente una formazione di livello avanzato per l’esercizio di attività di elevata qualificazione negli ambiti scientifico e tecnico, per svolgere e gestire attività di progettazione anche complesse e per promuovere e sviluppare l’innovazione tecnologica nei vari settori di pertinenza dell'Ingegneria Elettrica.

Il Corso di Dottorato (PhD) in Ingegneria Elettrica (terzo livello, durata triennale). Consente di conseguire il titolo di Dottore di Ricerca in Ingegneria Elettrica. Ha l'obiettivo di offrire un livello formativo di elevata qualificazione scientifica, teso a sviluppare figure professionali in grado di esercitare attività di ricerca di alto profilo nel mondo dell'industria, nei centri di ricerca e nelle Università.

Le aree di competenza sviluppate nell'ambito del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica sono: sistemi per l'energia elettrica, fonti rinnovabili, Smart Grid, sistemi di trasporto intelligente (Smart Transportation), veicoli elettrici, progettazione di macchine elettriche, elettronica di potenza, e sistemi per l'automazione industriale.

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Sbocchi lavorativi
Ingegneri elettrotecnici e dell'automazione industriale - (2.2.1.3.0)