Liceo Scientifico OSA e ITIS “GUGLIELMO MARCONI” 20064 Gorgonzola (Milano) Via Adda 1 – Tel. 02/9513516 – Fax 02/95300662 – e-mail [email protected] DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 5 CE Elettronica ed Elettrotecnica articolazione Elettronica a.s. 2015/2016 INSEGNAMENTO DELLA RELIGIONE CATTOLICA Docente : FRANCO DE VINCENZI Rapporto tra religione e potere nella storia, rapporto tra Chiesa cattolica e imperatore, religione e potere nell’impero romano, nella cultura antica (Egitto), nel Medioevo, nello Stato moderno. La libertà religiosa oggi nel mondo. La statolatria, obbedienza cieca ed acritica alle leggi dello Stato, le motivazioni difensive dei gerarchi nazisti nel processo di Norimberga. La libertà di coscienza deve essere garantita a tutti. Come supporto alla discussione la prima parte del film Bad Max. Dichiarazioni del cantante Jovanotti all’università di Pisa, in cui approva l’esistenza di un ordine mondiale, che organizza e comanda il mondo e la politica. Confronto tra la festa di ogni santi e quella di Halloween, presentazione storica, considerazioni sui valori che esprimono. La seconda è una conseguenza dei media di origine americana che impongono ai giovani un modello culturale e valoriale, assorbito acriticamente. Esistenza del demonio un essere perverso e pervertitore. “Il principe di questo mondo”. Filmato web la visione dell’inferno di suor Faustina. Considerazioni sulla massoneria. Attraverso i media, ad esempio con MTV , vuole diffondere i suoi valori utilizzando e manipolando emozioni e sentimenti. I contenuti esoterici di alcune canzoni attuali. Fabri Fibra: Pronti partenza via e Zombi, di Eminem, The moster, e analisi di una canzone di Katty Perry. Altri cantanti denunciano un progetto culturale-esoterico vedi Vinnie Paz in And of days.Finestra di Overton. Strategia ben sperimentata per influenzare le masse e portarle ad accettare idee e valori diversi da quelli tradizionali. Dittatura del relativismo. Papa Benedetto XVI afferma che il relativismo rifiuta la ragione e la ricerca della verità. Illustrazione della situazione mediorientale attuale, origini del terrorismo islamico attuale, considerazioni sugli attentati. L’islam e Corano non escludono la violenza e la guerra in dall’inizio di questa religione. Differenza tra Bibbia e Corano. La Bibbia è ispirata da Dio, il Corano è dettato da Maometto che riferisce di visioni angeliche. Modalità di stesura dei due testi. Della Bibbia si conosce tutto lo sviluppo e anche gli errori di copiatura avvenuti nel tempo. Scoperte archeologiche confermano il testo in uso. Conferenza suora siriana racconta la situazione del suo paese, sottolinea l’amore alla verità, ma l’amore richiede una adesione totale completa. Confronto tra la nascita di Cristo e quella di Budda e di Maometto. Cristo compie e realizza circa 400 profezie . Il sacrificio di Cristo in croce, suo significato escatologico, la morte di Cristo compie la salvezza del mondo, lo redime dal peccato, promette la risurrezione e la vita eterna. Il valore della vita, filmato dal web Sopravvissuta all’aborto. LINGUA E LETTERATURA ITALIANA DOCENTE Rosanna Percia Montani Testo in uso: Cataldi, Angioloni, Panichi , “L’Esperienza della letteratura” Palumbo Editore. Volumi 3a 3b Contenuti Fra Ottocento e Novecento: Naturalismo e Simbolismo (1861-1903) Storia, politica e società tra fine Ottocento e inizio Novecento La cultura e gli intellettuali: modernità, progresso, nuova arte -la nuova filosofia: Comte, Darwin, Nietzsche - la mercificazione dell’arte I movimenti e i generi letterari di fine Ottocento: - Il Realismo - Baudelaire e la nascita della poesia moderna - La Scapigliatura - Il Naturalismo francese e il Verismo - Simbolismo e Decadentismo Giovanni Verga : La vita e le opere - Verga prima del Verismo - Verga e i Verismo - Il capolavoro: I Malavoglia e la rivoluzione di Verga - I personaggi e i temi dei Malavoglia - Verga dopo i Malavoglia - Vita dei campi: struttura dell’opera da Vita dei campi: Rosso Malpelo, Fantasticheria, La Lupa - I Malavoglia: l’opera da i Malavoglia: “La prefazione”, “L’inizio dei Malavoglia”, “La tempesta sui tetti del paese”, “L’addio di ‘Ntoni” - Mastro don Gesualdo: struttura dell’opera da Mastro don Gesualdo: “La morte di Gesualdo” La nascita delle poesia moderna I fiori del male di Baudelaire da I fiori del male “ L’albatro” , “Corrispondenze”. Giovanni Pascoli:la vita e le opere - la poetica pascoliana - il Fanciullino - Myricae : temi e struttura dell’opera da Myricae : “ Lavandare”, “ X agosto”, “Temporale”, “Novembre”, “ Il tuono”, “Il lampo” Gabriele D’Annunzio :la vita - La vita come un’opera d’arte - I romanzi e i racconti (il superuomo) - La poesia - Le altre opere di D’Annunzio - Il Piacere: struttura dell’opera da Il Piacere : “la conclusione del Piacere” - Le Laudi: struttura dell’opera Da Alcyone: “ La sera fiesolana”; “La pioggia nel pineto” Fra avanguardia e tradizione (1903-1945) La cultura nell’età delle avanguardie in Europa e in Italia -Il Manifesto del Futurismo: Filippo Tommaso Marinetti -La cultura scientifica e filosofica Luigi Pirandello :la vita e le opere - L’umorismo: contrasto tra vita e forma - I romanzi siciliani - I romanzi umoristici - Le novelle - Il teatro La differenza fra umorismo e : “La vecchia imbellettata” - Il fu Mattia Pascal :struttura dell’opera da Il fu Mattia Pascal “Pascal porta i fiori alla propria tomba” - Uno nessuno centomila :struttura dell’opera - Novelle per un anno: struttura dell’opera; da Novelle per un anno “Il Treno ha fischiato” - Enrico IV :trama da Enrico IV “ La vita, la maschera, la pazzia” Italo Svevo: La vita e le opere - La cultura di Svevo - Il fondatore del romanzo di avanguardia italiano - Una vita: struttura e temi dell’opera - Senilità :struttura e temi dell’opera - La coscienza di Zeno: struttura e temi da La coscienza di Zeno Il fumo * lo schiaffo del padre, la vita è una malattia; Lettera al padre – Franz Kafka confronto Svevoe Kafka La poesia del Novecento Giuseppe Ungaretti: La vita ,le scelte stilistiche - L’Allegria - L’Allegria :struttura dell’opera da Allegria : “In memoria”, “I fiumi “, “San Martino del Carso”, “Soldati”, “Fratelli”, “Veglia”, da Il dolore: “Non gridate più”, La poesia tra gli anni Venti e Quaranta: un panorama della lirica europea - La linea Ermetica in Italia : Salvatore Quasimodo - Salvatore Quasimodo: Ed è subito sera Eugenio Montale: La vita e le opere - Le cinque fasi di Montale - La centralità di Montale nella poesia del Novecento - Ossi di seppia :struttura dell’opera Da Ossi di seppia: “ Meriggiare pallido e assorto”, “Spesso il male di vivere ho incontrato”, STORIA Docente: Rosanna Percia Montani Testo in uso : P. Di sacco, Passato futuro, SEI, volume 3 CONTENUTI Un difficile inizio per il XX secolo - Le illusioni della Belle époque, Nuovi stili di vita, nuove forme di produzione, L’industria dei consumi - L’est del mondo: Russia, Giappone, Cina, La rivolta dei boxer - L’età giolittiana in Italia, Le riforme e le contraddizioni dell’età giolittiana, La guerra in Libia - Nazionalismo e riarmo Prima guerra mondiale rivoluzione russa - L’Europa in fiamme, Tensioni alla vigilia del conflitto - La guerra mondiale, I diversi fronti - Vincitori e vinti, I Trattati di pace - La rivoluzione russa, Il programma di Lenin Dopoguerra, democrazie e totalitarismi - La crisi del dopoguerra e il nuovo ruolo delle masse - La Germania di Weimar, La crisi dell’Italia post bellica, Il biennio Rosso, Il fascismo in Parlamento - L’Italia di Mussolini, Le elezioni del 1924 e il caso Matteotti, La dittatura - Le democrazie alla prova i fascismi in Europa, Gli anni ruggenti e la crisi del ’29, Il New Deal di Roosevelt, Le democrazie in Europa - L’URSS di Stalin, il Terrore e i piani quinquennali, l’ascesa di Hitler, la nazificazione della Germania La Seconda guerra mondiale - L’aggressione nazista in Europa, la guerra civile spagnola, l’alleanza di Italia, Germania, Giappone, - L’Asse all’offensiva. Invasione della Polonia, la Francia occupata, L’entrata in guerra dell’Italia, l’aggressione tedesca all’URSS, La Carta Atlantica, L’attacco giapponese a Pearl Harbor: gli Stati Uniti in guerra - La svolta nel conflitto, Lo sbarco degli Alleati, La caduta di Mussolini, La repubblica sociale italiana, l’Italia della Resistenza - La fine della guerra, Lo sbarco in Normandia, La fine di Hitler e Mussolini, Auschwitz e Hiroshima Europa, Usa, Urss - Europa, Usa, Urss dalla conferenza di Yalta alla “cortina di ferro”, Approfondimenti - Lettura integrale de “Un anno sull’altopiano” E. Lussu, letto da alcuni studenti della classe; Letture e produzione saggi brevi - Dibattiti su temi di attualità LINGUA INGLESE DOCENTE ALESSIA SCUDERI FROM: ENGLISH FOR NEW TECHNOLOGY Electricity: Unit 4- Generating electricity Methods of generating electricity The generator Fossil fuel power station Nuclear reactor Renewable energy 1: water and wind Renewable energy 2: sun and earth Electronics: Unit 9- Automation What is automation? How automation works How a robot works Varieties and uses of robots Robots in manufacturing Technology and society: Unit 10- Computer Hardware Types of computer The computer system Computer storage History of the computer From: Eyewitness, views of a changing world Section 4- Europe: UK Winds of change An ancient democracy Section 7A-North America: USA We, the people Change is gonna come Section 7B- North America: Canada Places to go, things to do: A sustainable city Section 9- On the move The last passage Section 11- Asia Colonial times Materiale fornito dal docente: The Victorian Age Historical background Social background Charles Dickens The XX century Historical overview: World War I Historical overview: World War II Modernism and stream of consciousness James Joyce MATEMATICA DOCENTE: LUCIA CASAPOLLO PROGRAMMA CALCOLO INTEGRALE Integrale definito di una funzione continua Integrale indefinito Proprietà dell’integrale indefinito Proprietà dell’integrale definito Integrazione di funzioni che sono derivate di funzioni composte Integrazione di funzioni razionali fratte Integrazione per parti Funzione integrale e teorema fondamentale del calcolo formula di Newton Leibniz Calcolo di aree e volumi utilizzando gli integrali Integrazione numerica: metodo dei rettangoli metodo dei trapezi PROBABILITA’ E INFERENZA STATISTICA Fenomeni aleatori: spazio degli esiti ed eventi Probabilità e sue proprietà: probabilità contraria, totale, composta Legge delle alternative e teorema di Bayes Distribuzioni di probabilità discrete e continue Distribuzione binomiale con parametri n e p – valore atteso e varianza Distribuzione normale con parametri μ e σ Funzione di ripartizione Standardizzazione Utilizzo delle tavole della funzione di ripartizione della normale standardizzata Teorema del limite centrale: qualche applicazione Testo: Re Fraschini Grazzi – “Lineamenti di matematica” volume 5 – ed ATLAS ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA DOCENTE ANDREA INSOLERA DOCENTE DI LABORATORIO: ANDREA CANNAROZZI Libro di testo adottato: MIRANDOLA STEFANO, ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 3 ZANICHELLI MATERIA: ELETTRONICA CONTENUTI DISCIPLINARI: STRUMENTI: Risposta in frequenza degli amplificatori Generalità, funzionamento del BJT ad emettitore comune alle basse frequenze, circuito equivalente, effetto di Cu sul circuito d’uscita, effetto di Ci sul circuito d’ingresso, effetto di Ce sul circuito d’emettitore, criteri per il dimensionamento dei condensatori. Lezioni frontali Misure di laboratorio Rilievo delle grandezze caratteristiche. Emettitore comune: risposte in frequenza. Circuiti di taglio multipli: circuiti interagenti e non interagenti. Funzionamento in alta frequenza: il parametro Hfe in alta frequenza. Ft , Fb, prodotto guadagno – banda (figura di merito), il transistor BJT in alta frequenza ( circuito equivalente di Giacoletto). Amplificatori a retroazione Generalità, schema a blocchi, retroazione positiva e negativa, sistemi a catena aperta e a catena chiusa, ipotesi principali, guadagno di un amplificatore a retroazione, fattore (tasso) di retroazione, guadagno d’anello. Proprietà della retroazione negativa: sensibilità di un amplificatore a retroazione, influenza sulla distorsione e sul rapporto segnale/rumore (cenni). Configurazioni fondamentali: studio della retroazione all’ingresso ed all’uscita con esempi. Studio semplificato dei circuiti di retroazione (A 1) : shunt-shunt, serie-serie, serie-shunt, shunt-serie, guadagno complessivo di tensione. Esempi applicativi. La retroazione positiva come particolare caso della retroazione negativa: condizioni di oscillazione (criterio di Barkhausen),oscillatore a ponte di Wien con amplificatore operazionale ideale Lezioni frontali Misure di laboratorio Circuito retroazionato serie-serie e serie-shunt a BJT. Amplificatore differenziale a BJT. MATERIA: ELETTRONICA Amplificatore differenziale Caratteristiche generali, polarizzazione con BJT, guadagno di modo comune e di modo differenziale, CMRR, applicazioni. Lezioni frontali Amplificatori operazionali Caratteristiche generali dell’amplificatore reale ed ideale, parametri caratteristici (CMRR, offset, slew-rate). Metodi di compensazione dell’offset, riduzione della tensione differenziale causata dalle correnti di polarizzazione. Circuiti applicativi realizzati mediante l’impiego di amplificatori operazionali ideali. Circuiti lineari: amplificatore invertente e non invertente, derivatore ed integratore, convertitore corrente-tensione e tensione-corrente, sommatore, caratteristiche generali dei filtri attivi. Circuiti non lineari: comparatore, rivelatore di passaggio per lo zero, comparatore rigenerativo(Schmitt trigger), monostabile. Generatori di forme d’onda : multivibratore astabile, oscillatore a ponte di Wien. Amplificatore logaritmico ed esponenziale Conversione analogico-digitale e digitale-analogico: introduzione generale alle problematiche, segnali analogici e digitali. Circuito sample-hold. Convertitore digitale-analogico realizzato con amplificatore operazionale (sommatore pesato). Convertitore analogico-digitale a gradinata: caratteristiche generali di funzionamento, schema funzionale. Lezioni frontali Misure di laboratorio Circuiti realizzati con amplificatori operazionali : invertente e non invertente,sommatore invertente, sottrattore, derivatore ed integratore multivibratore astabile, oscillatore a ponte di Wien. SISTEMI AUTOMATICI DOCENTE DOCENTE DI LABORATORIO: MARIA ROSA MALIZIA ANDREA CANNAROZZI . Testo in uso: Titolo: Sistemi Automatici vol. 2 e vol.3 Autore: F. Cerri, G. Ortolani, E. Venturini Editore: HOEPLI CONTENUTI PARTE TEORICA MODULO 1 METODI TRASFORMAZIONALI - Sistemi nel dominio del tempo: sollecitazione di ingresso, risposta forzata, funzione di trasferimento e suo schema a blocchi. - Segnali sinusoidale alternato: formula e sua rappresentazione nel dominio del tempo. - Segnale digitale: onda quadra, treni di impulsi positivi e treni di impulsi negativi, duty-cicle e duty-cicle percentuale. - Segnali generici digitali o analogici non periodici - Rampa crescente e rampa decrescente e sua formula matematica nel dominio del tempo e suo grafico temporale. -Componenti elettronici nel dominio del tempo: Resistenze condensatori e induttanze nel dominio del tempo e loro espressione matematica della tensione o della corrente. - Calcolo della loro risposta nel domino del tempo e della frequenza INTRODUZIONE ALLA TRASFORMAT A DI LAPLACE E ALLA VARIABILE s - L' integrazione delle equazioni differenziali e la trasformata di LAPLACE; -Piano di Gauss - Definizione di F(s) e di s e del dominio complesso di s; - Definizione di trasformata di una funzione f(t) e di antitrasformata di F(s); Fonti: - Appunti spiegati dalla docente - Libro di testo: da pagina 351 a pagina 354 volume 2 MODULO 2 PRINCIPALI PROPRIETA’ DELLE TRASFORMATE DI LAPLACE - Teorema della biunivocità; - Teorema della linearità; -Teorema della traslazione nel tempo; -Teorema della traslazione nella frequenza; -Teorema dell'integrale, della derivata e della derivata di ordine n; -Teorema del cambio di scala. Fonti: -Appunti spiegati dalla docente -Libro di testo da pagina 355 pagina 361 volume 2 TRASFORMATE DI LAPLACE PIU ’ COMUNI -Calcolo delle trasformate e delle antitrasformate con il metodo tabellare -Funzione esponenziale; -Gradino unitario o di valore E; -Trasformata di una rampa unitaria e di una rampa y= kt -Trasformata di una parabola y = t2/2 e sua trasformata -Funzioni tn ed eat; -Trasformate dei segnali canonici nel dominio di s: -Impulso rettangolare di area unitaria; -Funzione a gradino unitario e di ampiezza E nel dominio di s; -Rampa unitaria e rampa con coefficiente k nel dominio di s; -Impulso di DIRAC o ideale nel dominio di s; -La sinusoide nel dominio del tempo e nel dominio di s; -La cosinusoide nel dominio del tempo e nel dominio di s; Esempi: Applicazioni delle trasformate di Laplace ai circuiti elettrici.(da pagina 378 a pag. 384 volume 2) Calcolo di tensioni e correnti delle resistenze, dei condensatori e delle bobine. Calcolo della G(s) e della Vi(s) e della risposta Vu(s), di un circuito RLC, RC e CR LR, RL. SCOMPOSIZIONE IN FRATTI SEMPLICI - Significato di poli e zeri; -Esempi di scomposizione di una G(s) in fratti semplici con soluzioni distinte e con soluzioni coincidenti ( poli multipli). - Calcolo dei coefficienti A,B, C,.., dei fratti semplici e della sua antitrasformata nel dominio del tempo con il: metodo tabellare, metodo dei residui, metodo delle derivate. Fonti: - Appunti spiegati dalla docente - Libro di testo da pagina 367 a pag. 370 volume 2 MODULO 3 ALGEBRA DEGLI SCHEMI A BLOCCHI NEI SISTEMI DI CONTROLLO Schemi a blocchi in catena aperta, schema a blocchi in cascata, schemi a blocchi in parallelo, schemi a blocchi in retroazione. Esempi pratici di schemi a blocchi di sistemi di controllo: (da pagina 108 a pag. 115 vol 3) 1) Sistema forno con e senza disturbi (cenni) 2) Sistema audio di controllo del volume con una manopola (cenni) 3) Utilizzo di un buffer non invertente ad A.O. come adattatore di impedenza tra due circuiti 4) sistemi di controllo automatici con controllore, attuatore e trasduttore. Fonti: -Appunti spiegati dalla docente -Libro di testo da pag. 409 a pag. 412 Vol 2 MODULO 4 I REGOLARORI INDUSTRIALI O REGOLATORI STANDARD -I regolatori di tipo P: schema a blocchi, schema elettrico ad A.O. invertente, non invertente e buffer. Regolatore P con K>1, K<1, K=1. Esempi con A.O. o filtri RC, RL, CR, LR di tipo passa alto o passa basso ; risposta in frequenza e calcolo della loro f.d.t. e frequenza di taglio; -I regolatori di tipo I: Schema a blocchi e suo schema elettrico con A. O. invertente in configurazione integratore ideale; Calcolo della sua G(s) e della sua risposta per un segnale di ingresso a rampa. Calcolo della sua G(s) e del suo diagramma di Bode -I regolatori di tipo PI: Schema a blocchi e schema elettrico con A.O. invertente in configurazione integratore reale; calcolo della sua G(s) e del suo diagramma di Bode; -I regolatori PD: schema a blocchi e schema elettrico ad A.O. Calcolo della sua G(s) e del suo diagramma di Bode. -I regolatori PDI: schema a blocchi e schema elettrico con A.O. Calcolo della sua G(s) e del suo diagramma di Bode. Fonti: -Appunti svolti dalla docente - Libro di testo da pag. 156 a pag. 155 vol 3 MODULO 5 I DIAGRAMMI DI BODE DEL MODULO E DELLA FASE AL VARIARE DI W -Utilizzo della scala semilogaritmica; -Diagramma di Bode del Modulo e della fase di funzioni G(s) costante, con polo nullo, polo reale, zero nullo e zero reale, con poli reali multipli. -Principio di sovrapposizione degli effetti e diagrammi di Bode con n poli e m zeri. -Significato di risposta e sollecitazione di un sistema. Fonti -Appunti spiegati dalla docente -Libro di testo da pag. 476 a pag. 500 vol 2 MODULO 6 SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI E DISTRIBUZIONE DEI DATI. -Sistema di acquisizione dei dati Schema a blocchi di un sistema completo di acquisizione e distribuzione dei dati -Sistema di distribuzione dei dati Schema a blocchi di un sistema di distribuzione dei dati Funzionamento di un DAC a resistenze pesate; calcolo della risoluzione al variare dei bit di ingresso. Calcolo del quanto per una prefissata tensione di fondo scala. Schema pratico del DAC a resistenze pesate con amplificatore operazionale. Principio di sovrapposizione degli effetti in un sommatore invertente. Disegno della curva caratteristica di uscita a gradinata; errori di linearità, errore di offset , significato di glitch. Fonti: -Appunti spiegati dalla docente -Libro di testo da pag 11 e da pag 23 a pag 28 vol 3 LABORATORIO DI SISTEMI AUTOMATICI CLASSE 5CE a.s. 2015-16 1) I sistemi di acquisizione dati: - Schema a blocchi di una interfaccia di potenza con foto accoppiatore e relè, porta OR e transistor. 1) IL TIMER 555 IN CONFIGURAZIONE ASTABILE -Dimensionamento dei componenti per avere una oscillazione con f = 1KHz ipotizzando di inserire un diodo sulla R2 per ottenere un duty-cicle del 50%. -Montaggio del circuito e verifica pratica e teorica della frequenza di uscita; misura della tensione di uscita sul condensatore e sua visualizzazione con oscilloscopio. 3) IL TIMER 555 IN CONFIGURAZIONE MONOSTABILE -Montaggio del circuito e suo collaudo. 4) Schema elettrico della regolazione automatica della velocità di una ventola con termistore NTC con amplificatore operazionale e transistor (pagina 39 volume 3) - Montaggio del circuito e visualizzazione del suo funzionamento con diodo led o con una ventola a 12 Volt. 5) Modifica del circuito precedente inserendo una foto resistenza al posto del termistore NTC. - Montaggio del circuito e suo collaudo. 6) IL DAC A RESISTENZE PESATE AD AMPLIFICATORE OPERAZIONALE - Schema elettrico di un DAC a resistenze pesate con amplificatore operazionale. - Montaggio del circuito e Calcolo del quanto. - Misura della tensione di uscita con il voltmetro -Fare una tabella con EXCEL, disegnare il suo grafico con EXCEL, scrivere una relazione con Word e inviarla per e-mail all’insegnante. 7) IL DAC A RESISTENZE PESATE CON CONTATORE IN INGRESSO - Inviare in ingresso al DAC a resistenze pesate un’onda quadra di frequenza f=1KHz uscente dal contatore decimale 7490 oppure un contatore esadecimale 7493. Visualizzare le differenze delle gradinate due prove con l’oscilloscopio. TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI DOCENTE Salvatore Alberghina DOCENTE DI LABORATORIO: Sebastiano Piccolo libro di testo : CORSO DI TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI, di Fausto Maria Ferri, ed. HOEPLI, VOLL. 2 e 3; Altre fonti: - Appunti dettati o forniti dal docente; - Internet PROGRAMMA SVOLTO 1. ASPETTI GENERALI DELLA PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 1.1. analisi dei passi necessari per la progettazione dei sistemi: individuazione del modello matematico di ciascun blocco funzionale analogico o digitale. 1.2. approccio alla progettazione dei sistemi elettrici e elettronici; 1.3. definizione dello scopo del sistema in oggetto, e individuazione delle funzioni componenti; individuazione dei blocchi funzionali; 1.4. Affidabilità dei componenti, tasso di guasto, controllo di qualità, controllo statistico; 1.5. Limiti meccanici e termici di funzionamento di una apparecchiatura. 1.6. Affidabilità di un progetto : coefficienti di sicurezza, stabilità, effettuazione dei collegamenti a massa e impedenza degli stessi; 1.7. Collaudo e messa a punto : prove sul modello, sul prototipo, sul prodotto finito; sulle applicazioni militari, per la reazione al fuoco, ricerca dei guasti 1.8. Metodi di realizzazione: organi di interfaccia uomo – macchina, dissipazione del calore 1.9. Cablaggio: descrizione dei livelli di cablaggio; connessioni dei componenti e delle schede; uso della breadboard; circuiti stampati; tecnica di progetto modulare a schede. 1.10. Documentazione di un’apparecchiatura elettronica 1.11. Cenni sui Rifiuti elettronici: sistema dei rifiuti RAEE, tracciabilità dei rifiuti, restrizione all’uso di sostanze pericolose. Fonti : - appunti dettati o forniti dal docente; - libro di testo: VOL.3, cap. 17: “ progettazione delle apparecchiature elettroniche”, da pag. 334 a pag. 349 (escluso : tecnica wrap) - libro di testo: VOL.3, cap21: pagg. 404->405 ; 408->409 (escluso marcatura dei prodotti); 2. ASPETTI PARTICOLARI TRATTATI PER I SISTEMI ELETTRICI ed ELETTRONICI 2.1. (CLIL) 2.1.1. generalità sui circuiti elettrici; resistenze, legge di OHM, partitore di tensione e di corrente. 2.1.2. analisi e discussione dell’applicazione del teorema di Norton e Thevenin ad un circuito in CC. 2.1.3. analisi di circuiti lineari: applicazione di Millmann, principio di Sovrapposizione degli Effetti. 2.1.4. sinusoidi, R,L,C, reattanze: comportamento al variare della frequenza. 2.1.5. Impedenza: impedenza complessa; impedenza capacitiva e induttiva; modulo e fase. 2.1.6. comportamento dei circuiti in AC: validità dei principi di Kirchhoff, dei partitori di tensione e di corrente, dei teoremi di Norton, Thevenin e Millmann; concetto di mutua induttanza. 2.1.7. componenti a semiconduttore: diodi, BJT, MOS. 2.1.8. catena di acquisizione dati 2.1.9. problematiche legate alla scelta della frequenza minima e massima del campionamento del segnale; cenno all'errore di quantizzazione. 2.1.10. funzione del trasduttore, del filtro, dell'amplificatore, del traslatore di livello; catena di acquisizione dati: funzione del TRSD, filtro, amplificatore, traslatore di livello 2.1.11. Funzione del MULTIPLEXER; 2.2 Aspetti di progettazione legati ai Sistemi Elettrici 2.2.1 Energia, Tensione, Corrente, Potenza nei sistemi monofase Fonti: appunti forniti dal docente; 2.3 Trasduttori: 2.3.1 analisi delle caratteristiche e delle definizioni, limiti di funzionamento; 2.3.2 linearità, sensibilità, precisione, errore di guadagno, caratteristiche dinamiche; Circuiti per l’elaborazione dei segnali generali dai trasduttori; 2.3.3 Metodo potenziometrico 2.3.4 Ponte di Wheatstone in varie configurazioni 2.3.5 Sensori intelligenti Fonti : - appunti forniti dal docente; - libro di testo vol. 3 : pagg. 2 9; 48 54; 2.4 Fotorivelatori 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 Fotoresistenze Fotodiodi Celle fotovoltaiche Fototransistor Circuito darlington Fonti: dal libro di testo, VOL. 3, pagg. 133. 143 , appunti forniti dal docente. 3 LEGISLAZIONE: Sicurezza sul lavoro 3.2 Il servizio di prevenzione e protezione e il RSPP; 3.3 Medico competente 3.4 Rappresentante dei lavoratori per la sicurezza 3.5 Doveri dei lavoratori 3.6 Sanzioni 3.7 Dispositivi di protezione 3.8 Esempio: la prevenzione a scuola 3.9 Piano di emergenza Fonti: dal libro di testo, VOL. 3, cap. 26 : “La sicurezza sul lavoro”, pagg.434 - > 440; pag. 441. 4 ESERCITAZIONI TEORICHE E DI LABORATORIO esercitazioni teoriche in aula 4.2 progettazione di un sistema di acquisizione dati: progettazione di un filtro attivo passabasso partendo da: impedenza di ingresso, banda passante e configurazione circuitale; 4.3 analisi di un circuito trasduttore di temperatura con termoresistenza, e 2 stadi con OP AMP 4.4 Trasduttori: potenziometro: esercizi sul calcolo della variazione di tensione in uscita da vuoto a carico. Esercitazioni e ricerche di gruppo Gli argomenti che seguono sono stati ricercati e sviluppati da gruppi di 4 alunni; ciascun gruppo è stato valutato esclusivamente sugli argomenti della propria ricerca. 4.5 Gruppo 1 : Innovazioni tecnologiche, edifici integrati integrazione estetica e funzionale; vetri fotovoltaici; smaltimento pannelli fotovoltaici. 4.6 Gruppo 2: il fotovoltaico nelle nostre case: parametri fondamentali per la progettazione e il dimensionamento; elementi costitutivi dell’impianto; conto economico; schema impianto; impianti indipendenti, grid connect, ibridi. 4.7 Gruppo 3 : elementi per la progettazione di un impianto per una serra; schema di impianto; formazione professionale dei tecnici installatori. 4.8 Gruppo 4: efficienza dei pannelli: innovazioni tecnologiche volte ad aumentare la produzione di energia; storia dello sviluppo del fotovoltaico 4.9 Gruppo 5: elementi di un impianto fotovoltaico: cella, modulo, inverter; materiali di una cella fotovoltaica; criteri generali di progettazione di un impianto per un edificio scolastico. Pro e Contro del Fotovoltaico. laboratorio 4.10 Realizzazione di un Equalizzatore a tre canali: progetto con SW per CAD dello schema elettrico e sbroglio; montaggio e collaudo; descrizione del funzionamento di ogni singolo blocco; 4.11 metodologie di collaudo dei filtri: determinazione della banda passante, sia teorica che pratica; esercitazioni teoriche di determinazione della risposta in frequenza dei filtri realizzati con componenti passivi R, C 4.12 Applicazione dei convertitori analogici digitali. Analisi circuitale ADC 0808; uso di SW per CAD per lo sbroglio; descrizione del circuito con ADC 0808 (con selezione bloccata del MUX interno sull'ingresso In0); funzione del convertitore, quantizzazione; simulazione dell'ingresso campionato con l'uscita di un potenziometro; circuito oscillatore con Astabile realizzato con 7414; interfaccia in uscita verso una rete LED - R per la visualizzazione del codice binario; procedure per il collaudo parziale del circuito, in assenza del ADC 0808 ma con i 7414; sequenza di bit esadecimali; ricerca guasti. 4.13 CLIL Descrizione in lingua inglese delle procedure di collaudo di una scheda elettronica Fonti : materiale vario fornito dai docenti di teoria e di laboratorio. SCIENZE MOTORIE DOCENTE Maurizio Bonaccorsi CONTENUTI Esercizi a corpo libero esercizi individuali ed a coppie, per lo sviluppo, il miglioramento ed il mantenimento delle qualità fisiche di base, quali: o la mobilità articolare, o la velocità, la forza, o la resistenza e le qualità coordinative quali: l’equilibrio, la coordinazione, la percezione spazio-temporale. Fondamentali individuali e di squadra con relativa applicazione nel gioco di: o pallavolo, o pallacanestro, o calcio a cinque, o hitball e uni-hockey. Elementi di teoria: regolamenti sportivi (atletica leggera, pallavolo, tennis tavolo, badminton, pallacanestro) cenni di traumatologia.