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ISI “ G. BRUNO” - ITIS
Sede: Budrio
Classe: 3° B
Docente: Neri Stefano – Teci Miriam
Materia: Elettrotecnica ed Elettronica
Premessa: La presente programmazione si inserisce nell’ambito della programmazione didattica
disciplinare redatta dal Dipartimento del settore tecnologico a cui si rimanda per una visione
complessiva.
Il programma è organizzato in moduli, concepiti come l’insieme di più unità didattiche.
I moduli sono parzialmente indipendenti in modo da lasciare la possibilità di non seguire l’ordine
impostato e rimandare se necessario la trattazione al prossimo anno di alcuni, in base alle esigenze
didattiche.
FINALITA’ DEL CORSO
L’insegnamento di Elettrotecnica ed Elettronica si propone di fornire gli strumenti per
interpretare e valutare i fenomeni elettrici ed elettronici, la capacità di analizzare i circuiti, le
apparecchiature, le macchine elettriche e misurare le relative grandezze.
Si avvale di lezioni teoriche e di esperienze di laboratorio. Prevede inoltre l’apprendimento di
procedimenti di calcolo e di dimensionamento. E’ importante inoltre eseguire prove ed esperienze
di laboratorio inseriti in un gruppo di lavoro con suddivisione dei compiti. Inoltre è bene che il
lavoro svolto venga efficacemente documentato.
METODOLOGIA
Il metodo principale è costituito da lezioni frontali per fornire conoscenze di base, seguite da
esempi dove gli allievi imparano il dimensionamento e la scelta dei componenti.
Le verifiche sono costituite da questionari, interrogazioni orali, compiti scritti con esercizie
relazioni di misure. Dove necessario si può utilizzare anche il computer.
VALUTAZIONE
Per quanto concerne la valutazione complessiva del trimestre o del pentamestre non intendo
utilizzare una media “pesata” attribuendo peso 0,8 ai lavori di gruppo e peso 0,5 ai compiti a casa
o a relazioni conclusive di attività di laboratorio. Penso infatti sia più opportuno non stabilire una
formula matematica per assegnare un voto complessivo ma affidarsi a una media “ragionata”.
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Contenuti e scansione dei tempi
MOD 1 – PROPRIETA’ ELETTRICHE DELLA MATERIA.
IL CIRCUITO ELETTRICO E LA LEGGE DI OHM
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TEMPO PREVISTO
4 SETTIMANE
Materiali conduttori, semiconduttori, isolanti. Circuito elettrico: Generatore, utilizzatore,
cavi di collegamento. Verso effettivo e convenzionale della corrente elettrica.
Carica elettrica, intensità di corrente, differenza di potenziale e loro unità di misura.
La legge di ohm e la resistenza elettrica. Semplici applicazioni.
La misura di correnti e tensioni. Inserzione degli strumenti di misura.
La resistenza di un conduttore e la sua variazione con la temperatura. Formule relative.
Resistenze in serie e parallelo. Risoluzione di circuiti e reti con molte resistenze in serie e in
parallelo. Primo principio di Kirchhoff.
Generatori ideali e reali di tensione. Calcolo delle correnti di cortocircuito.
Partitore di tensione.
MOD 2 – RETI ELETTRICHE IN CORRENTE CONTINUA
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TEMPO PREVISTO
4 SETTIMANE
Le reti che si risolvono con la trasformazione stella-triangolo e triangolo-stella.
Reti con due o più generatori. Primo e secondo principio di Kirchhoff. Metodo per risolvere
una rete con i principi di Kirchhoff.
Teorema di Millman.
Metodo di sovrapposizione degli effetti
Teoremi di Thevenin e Norton.
MOD 3 – POTENZA ED ENERGIA
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TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
Conoscere il concetto di energia elettrica e di potenza elettrica. Unità di misura.
Calcolo della potenza dissipata per effetto Joule in un resistore.
Bilancio energetico di una rete elettrica.
MOD 4 – CAMPO ELETTRICO
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TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
Campo elettrico di cariche puntiformi e di due armature piane affacciate.
Struttura di un condensatore e definizione di capacità. Formula di un condensatore ad
armature piane parallele. Costante dielettrica.
Campo elettrico tra le armature di un condensatore. Tensione massima applicabile.
Risoluzione di reti con condensatori in serie e in parallelo.
Carica e scarica dei condensatori. Energia immagazzinata.
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MOD 5 – CAMPO MAGNETICO E CIRCUITI MAGNETICI
TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
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I magneti permanenti. Campo magnetico, forze di attrazione e repulsione.
Campo magnetico di una corrente elettrica. Linee di forza. Intensità e unità di misura.
Campo magnetico di una bobina e sua intensità.
Comportamento magnetico dei materiali; materiali ferromagnetici.
Induzione magnetica e permeabilità. Ciclo di isteresi.
Energia associata al campo magnetico.
Risoluzione dei circuiti magnetici. Legge di Hopkinson.
MOD 6 – INTERAZIONI TRA CIRCUITI ELETTRICI E MAGNETICI
TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
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Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e la legge di Faraday - Neumann.
Tensione indotta in un conduttore sottoposto a campo magnetico variabile.
Induttanza di una bobina e fenomeni di auto e mutua induzione.
Forze agenti su un conduttore immerso in un campo magnetico.
Forze reciproche tra conduttori paralleli percorsi da corrente elettrica.
Principio di funzionamento dei motori elettrici, dei generatori, degli strumenti di misura.
MOD 7 - CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE
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TEMPO PREVISTO
6 SETTIMANE
Ripasso della rappresentazione trigonometrica, vettoriale e simbolica delle grandezze
sinusoidali. Operazioni con i numeri complessi.
Bipoli ohmici, induttivi capacitivi, ohmico induttivi, ohmico capacitivi. Reattanza,
impedenza e legge di ohm in corrente alternata. Sfasamento e triangolo delle impedenze.
Impedenze in serie e in parallelo, calcolo di reti in corrente alternata, potenza attiva, reattiva,
apparente e triangolo delle potenze. Rifasamento.
Estensione dei principi di Kirchhoff e dei principali teoremi sulle reti elettriche al caso della
corrente alternata.
Potenza in corrente alternata. Potenza attiva, reattiva, apparente. Triangolo delle potenze.
Calcolo della corrente complessiva di molti carichi in parallelo col metodo industriale.
Rifasamento dei carichi ohmico induttivi.
MOD 8 – ALGEBRA DI BOOLE E PORTE LOGICHE
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TEMPO PREVISTO
4 SETTIMANE
Segnali analogici e digitali. Sistema binario e cambiamento di base. Sistema ottale ed
esadecimale. Codice Gray e BCD.
Porte logiche NOT, AND, OR, NAND, NOR, EXOR.
Proprietà e teoremi dell’algebra di Boole. Teoremi di De Morgan.
Mappe di Karnaugh.
Circuiti integrati relativi alle porte logiche.
Circuiti decodificatori.
Circuiti multiplexer e demultiplexer
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MOD 9 – FLIP FLOP E CIRCUITI SEQUENZIALI
TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
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Flip flop SR. Flip flop temporizzati.
Flip flop JK, D, Master slave.
Contatore binario asincrono. Contatore avanti indietro.
Contatori sincroni. Contatori integrati.
Registri a scorrimento.
VERIFICHE
Interrogazioni e verifiche scritte. Sono previste prove di laboratorio.
MOD 10 – MEMORIE E DISPOSITIVI PROGRAMMABILI
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TEMPO PREVISTO
2 SETTIMANE
Memorie RAM statiche e dinamiche.
Memorie non volatili ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Architettura di un computer e di un microprocessore.
Il software di un computer.
LABORATORIO
 Gli strumenti di misura e le loro caratteristiche. Scelta degli strumenti e modalità di
inserzione. Rilievo e trattazione dei dati relativi alle misure elettriche.
 Realizzazione di un circuito elettrico in corrente continua ed inserzione di voltmetri e
amperometri.
 Esperienze di laboratorio riguardanti i circuiti in corrente continua.
 Esperienze riguardanti circuiti con condensatori.
 Esperienze con circuiti induttivi.
 Misure con circuiti in corrente alternata.
 Esperienze con porte logiche .
 Esperienze con flip flop e circuiti sequenziali.
Budrio, 30/10/2013
Gli insegnanti