4AP - Isicast

Classe: 4AP
Docenti: Prof. ELETTRA PIGNOTTI –
Prof.OTTAVIO SECRETI
Libro di testo:
ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI 1 – G.CONTE HOEPLI
1
CONTENUTI (MODULI)
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








Conoscenze
le
 Conoscenza dei  conoscere
grandezze
sistemi lineari di
elettriche
1°grado.
fondamentali e la
Struttura della materia ed origine dei fenomeni elettrici: carica
loro
unitàdi
elettrica.
misura.
Interazioni tra cariche elettriche e legge di Coulomb.
 conoscere le leggi
Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori.
ed
i
principi
Generatore elettrico: f.e.m., potenziale elettrico, tensione elettrica
relativi alle reti in
(d.d.p), corrente elettrica.
corrente continua
Struttura di un circuito elettrico e convenzioni su corrente e f.e.m.
Resistenza elettrica e legge di Ohm.
Resistività elettrica dei materiali e dipendenza della resistenza dalla
temperatura.
Legge di Ohm generalizzata.
Elementi costitutivi di una rete elettrica: rami, nodi, maglie.
Primo e secondo principio di Kirchhoff.
Collegamenti serie e parallelo di resistenze elettriche.
Resistenza equivalente in una rete elettrica.
Partitore di tensione e derivatore di corrente.
Generatori di tensione e di corrente ideali e reali e loro equivalenza.
Analisi delle reti elettriche mediante i principi di Kirchhoff.
Reti binodali e teorema di Millman.
Definizioni di potenza elettrica e di enegia elettrica.
Trasformazione di energia elettrica in calore: legge di Joule.
1. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
CONTINUA

PREREQ
OBIETTIVI
Competenze/
Capacità
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
 motivare l’origine delle varie grandezze
elettriche fondamentali e dei loro legami,
assegnando a ciascuna di esse l’appropriata
unità di misura.
 riconoscere gli elementi di un circuito
elettrico.
 riconoscere gli elementi di una rete elettrica
lineare e saper applicare i principali metodi
per la loro risoluzione.
 calcolare la resistenza equivalente ad un
insieme di resistenze comunque collegate
tra di loro.
STRUMENTI
VERIFICHE
 Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione dell’argomento
mediante l’ausilio della lavagna.
 Lezioni dialogate.
 Libri di testo.
 Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
 Risoluzione di esercizi.
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di reti
elettriche e per la stesura di
relazioni.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
2
 Conoscenza
dei  Conoscere
i Essere in grado, con sufficienti autonomia e
numeri complessi.
metodi simbolici senso critico, di:
 Conoscenza
degli
per la risoluzione  riconoscere
le
caratteristiche
delle
elementi
di
di semplici reti
grandezze alternate sinusoidali.
trigonometria.
elettriche
in  rappresentare
vettorialmente
e
 Conoscenza
delle
corrente alternata
simbolicamente le varie grandezze alternate
reti elettriche in
monofase.
sinusoidali, sia nella forma binomia, sia in
corrente continua.
quella polare.
 motivare il comportamento elettrico dei
bipoli fondamentali in regime alternato
sinusoidale.
 risolvere semplici reti elettriche in corrente
alternata monofase.
 Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione dell’argomento
mediante l’ausilio della lavagna.
 Lezioni dialogate.
 Libri di testo.
 Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
 Risoluzione di esercizi.
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di reti
elettriche e per la stesura di
relazioni.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
 Conoscenza
dei  Conoscere
le Essere in grado, con sufficienti autonomia e
valori caratteristici
caratteristiche dei senso critico, di:
e
delle
varie
sistemi trifase a  individuare i vari tipi di collegamenti tra le
rappresentazioni
stella
e
a
Collegamento delle fasi nei sistemi trifase.
fasi di un sistema trifase.
delle
grandezze
triangolo.
Sistemi trifase simmetrici ed equilibrati: stella e triangolo.
 eseguire calcoli sui circuiti trifase
alternate
 Conoscere
le
simmetrici equilibrati e squilibrati e
Sistemi trifase simmetrici e squilibrati: stella con neutro, stella
sinusoidali.
problematiche
disegnare gli appropriati diagrammi
senza neutro e triangolo.
 Conoscenza
del
relative
al
vettoriali.
Potenza elettrica nei sistemi trifase: attiva, reattiva, apparente.
funzionamento dei
rifasamento nei  calcolare le potenze attiva, reattiva ed
Rifasamento dei sistemi trifase: totale e parziale.
circuiti in corrente
sistemi trifase e le
apparente assorbite da carichi trifase
alternata monofase.
tecniche
per
comunque collegati.
 Conoscenza
delle
realizzarlo.
 risolvere le problematiche inerenti il
potenze nei circuiti
rifasamento dei sistemi trifase.
in corrente alternata
monofase e del
problema
del
rifasamento.
 Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione dell’argomento
mediante l’ausilio della lavagna.
 Lezioni dialogate.
 Libri di testo.
 Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
 Risoluzione di esercizi.
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di reti
elettriche e per la stesura di
relazioni.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
2. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
ALTERNATA MONOFASE












Valori caratteristici delle grandezze alternate sinusoidali.
Rappresentazione trigonometrica grafica e analitica.
Rappresentazione vettoriale.
Rappresentazione simbolica nelle forme binomia e polare.
Circuiti puramente ohmici.
Circuiti puramente induttivi: reattanza induttiva.
Circuiti puramente capacitivi: reattanza capacitiva.
Circuiti ohmico – induttivi e ohmico – capacitivi.
Circuiti RLC serie: impedenza.
Legge di Ohm in forma simbolica.
Risoluzione di semplici reti elettriche in corrente alternata.
Definizioni di potenza elettrica attiva, reattiva, apparente e di
fattore di potenza.
 Espressioni di calcolo per le potenze.
 Teorema di Boucherot.
 Rifasamento dei carichi monofase: totale e parziale.
3. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
ALTERNATA TRIFASE





3
 Conoscenza
dei  Conoscere
la
sistemi trifase.
struttura ed il
 Conoscenza
dei
principio
di
 Principi costruttivi del trasformatore monofase: nucleo magnetico,
principi
funzionamento
avvolgimenti.
fondamentali dell’
dei trasformatori
 Principio di funzionamento del trasformatore monofase ideale:
elettromagnetismo.
monofase
e
vuoto e carico.
trifase.
 Trasformatore monofase reale: perdite nel ferro, perdite nel rame,
 Conoscerne i dati
dispersioni magnetiche.
di targa ed il loro
 Principio di funzionamento del trasformatore monofase reale:
significato.
vuoto e carico.
 Circuiti equivalenti primario e secondario.
 Variazione di tensione da vuoto a carico.
 Principio di funzionamento del trasformatore monofase reale:
cortocircuito.
 Prove di collaudo sul trasformatore monofase: misura della
resistenza degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in
cortocircuito.
 Bilancio delle potenze e rendimento.
 Dati di targa di un trasformatore monofase.
 Funzionamento in parallelo di trasformatori monofase.
 Realizzazione del trasformatore trifase: circuiti magnetici e
principi costruttivi.
 Principio di funzionamento del trasformatore trifase.
 Funzionamento in parallelo di trasformatori trifase.
 Prove di collaudo sul trasformatore trifase: misura della resistenza
degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in cortocircuito.
 Conoscenza dei
 Conoscere
la
5. MACCHINE ELETTRICHE A
principi
struttura ed il
CORRENTE CONTINUA
fondamentali dell’
principio
di
 Principi costruttivi delle macchine elettriche a corrente continua:
elettromagnetismo.
funzionamento
statore, rotore, collettore a lamelle.
delle
macchine
 Principio di funzionamento di una dinamo a vuoto e a carico.
elettriche
a
 Caratteristiche esterne delle dinamoa eccitazione indipendente,
corrente continua.
derivata, in serie, composta.
 Potenze, perdite e rendimento di una dinamo.
 Principio di funzionamento di un motore a corrente continua
all’aviamento, a vuoto e a carico.
 Caratteristiche meccaniche dei motori a eccitazione indipendente,
derivata, in serie.
 Potenze, perdite e rendimento di un motore a corrente continua.
4. TRASFORMATORI MONOFASE E
TRIFASE
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
 descrivere il principio di funzionamento ed
i circuiti equivalenti dei trasformatori.
 tracciarne i diagrammi vettoriali per le
varie condizioni di carico.
 calcolare le potenze perse ed il rendimento.
 scegliere un trasformatore in relazione al
suo impiego, limitatamente agli usi più
comuni.
 realizzare gli appropriati circuiti di misura
per il collaudo di un trasformatore.
 Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione dell’argomento
mediante l’ausilio della lavagna.
 Lezioni dialogate.
 Libri di testo.
 Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
 Risoluzione di esercizi.
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici per la
stesura di relazioni.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
 descrivere il principio di funzionamento ed
il circuito equivalente delle macchine
elettriche
a corrente continua per le
principali configurazioni dell’eccitazione.
 determinare
le
caratteristiche
di
funzionamento di un motore a corrente
continua in base alle condizioni di
alimentazione, di eccitazione e di carico.
 Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione dell’argomento
mediante l’ausilio della lavagna.
 Lezioni dialogate.
 Libri di testo.
 Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
 Risoluzione di esercizi.
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici basati
su software applicativi per la
stesura di relazioni.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
4
6.










7.








 Conoscenza dei  Conoscere
le Essere in grado, con sufficienti autonomia e  Lezioni frontali, con ampia
sistemi
trifase
problematiche
senso critico, di:
schematizzazione dell’argomento
simmetrici
principali
 dimensionare i cavi elettrici.
mediante l’ausilio della lavagna.
equilibrati
e
connesse con i
 Lezioni dialogate.
Linee elettriche: circuito equivalente, potenza persa,
squilibrati.
sistemi
di
 Libri di testo.
rendimento, caduta di tensione industriale
 Conoscenza dei
distribuzione
 Appunti raccolti dagli studenti
Condutture elettriche
concetti fisici di
dell’energia
durante le spiegazioni.
Blindosbarre
potenza
ed
elettrica.
 Risoluzione di esercizi.
Cavi elettrici e loro caratteristiche
energia.
 Conoscere
i
Modalità di posa delle condutture elettriche
sistemi
di
Portata di un cavo
distribuzione
a
Dimensionamento delle condutture elettriche: criterio della
BT e gli elementi
perdita di potenza ammissibile, criterio della caduta di
fondamentali
tensione ammissibile, criterio della caduta di tensione
costituenti
una
unitaria.
cabina
di
Sezioni minime delle condutture elettriche.
trasformazione
Cabine di trasformazione MT/BT
MT/BT.
Rifasamento degli impianti elettrici
SISTEMI DI DISTRIBUZIONE
LABORATORIO
ELETTRICHE
DI
MISURE
misura di resistenza con il metodo voltamperometrico.
misura di impedenza con il metodo industriale di joubert.
inserzione aron;
parti costituenti il trasformatore;
misura della resistenza degli avvolgimenti;
prova a vuoto;
prova in corto circuito;
prova diretta;
 Conoscenza
della  Conoscere
le Essere in grado, con sufficienti autonomia e
strumentazione
problematiche
senso critico, di:
analogica e digitale
inerenti
alle  saper montare correttamente un circuito di
utilizzata in
un
misure di potenza
misura.
laboratorio
di
attiva e reattiva  saper effettuare correttamente le letture di
misure elettriche.
nei circuiti trifasi
grandezze misurate dagli strumenti.
a tre e quattro fili.  essere in grado di calcolare e valutare gli
errori commessi dagli strumenti.
Conoscere
le
 essere in grado, in base alla conoscenza
problematiche
teorica, di effettuare i calcoli preliminari
inerenti alle prove
alla misura, per una appropriata scelta degli
di collaudo sulle
strumenti.
macchine
 essere in grado di “gestire” i dati rilevati da
elettriche
una misura, in relazione alla conoscenza
teorica dell’argomento trattato.
 saper redigere una relazione tecnica.
 saper rispettare le norme di sicurezza in
laboratorio.
 sapersi organizzare in lavoro di gruppo.
 Saper eseguire le misure tipiche di
tensione e corrente nei circuiti trifasi
 Saper riconoscere un trasformatore
(monofase, trifase, di misura).
 Saper eseguire le prove di collaudo tipiche
sui trasformatori.
 Saper eseguire il collaudo di un M.A.T.
 Verifiche formative in itinere.
 Verifica sommativa scritta od
orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
 Lezioni frontali, con ampia  Stesura di relazioni sulle prove
schematizzazione dell’argomento
di
laboratorio
effettuate
mediante l’ausilio della lavagna.
utilizzando sussidi didattici
 Lezioni dialogate.
informatici basati su software
 Libri di testo.
applicativi per il disegno e la
 Appunti raccolti dagli studenti
progettazione
di
impianti
durante le spiegazioni.
elettrici
 Esercitazioni di laboratorio.
 Sussidi didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di
impianti elettrici e per la stesura
di relazioni.
5
Obiettivi minimi: conoscenza degli argomenti dei singoli moduli, sapere utilizzare i principali strumenti di laboratorio e sapere decomporre i
sistemi complessi e determinare la loro funzione di trasferimento. La conoscenza delle macchine elettriche fondamentali e le norme relative agli
impianti elettrici.
6