Elettrotecnica ed Elettronica

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “OTHOCA”
A.S. 2013-2014
Classe: IVC - Programma di elettrotecnica ed elettronica
Docenti: Franco Sardu e Giancarlo Vacca
CIRCUITI IN REGIME SINUSOIDALE: vettori rotanti, piano di Gauss, sistemi di coordinate,
metodo simbolico, reattanze induttive e capacitive, suscettanze, circuiti RL-RC-RLC, l'impedenza
e 'ammettenza, bipoli e doppi bipoli, filtri passivi PA-PB, funzioni di trasferimento e
rappresentazione in modulo e fase nel piano tensione-frequenza; filtri passivi RC/RL di tipo PB e
PA, rappresentazione nel dominio della frequenza dell'andamento dei moduli e delle fasi; potenze
in c.a. monofase: attiva, reattiva ed apparente; principi di funzionamento e caratteristiche di
impiego della strumentazione di laboratorio; metodi di risoluzione di reti elettriche in regime
sinusoidale monofase; teorema di Boucherot; trasformazione stella-triangolo; rifasamento di
carichi induttivi; corrente assorbita in funzione del fattore di potenza, potenza reattiva di
rifasamento, calcolo della capacità, calcolo della c.d.t. di una linea monofase con il metodo
industriale;
SISTEMI SIMMETRICI TRIFASE:
Trasformazione stella-triangolo; linee in corrente alternata monofase con parametri trasversali
trascurabili: caduta di tensione assoluta e percentuale, caduta di tensione industriale con relativo
diagramma vettoriale, rendimento di linea; sistemi trifasi: generatore trifase simmetrico a stella e a
triangolo; tensioni di fase e tensioni di linea: relazioni tra i moduli e diagramma vettoriale delle
tensioni stellate e concatenate; carico trifase equilibrato a stella e a triangolo, correnti di fase e di
linea; esame dei collegamenti generatore-carico per i sistemi trifasi simmetrici ed equilibrati: stellastella, stella-triangolo, triangolo-stella; metodo del circuito equivalente monofase; sistemi trifasi
simmetrici e squilibrati: a stella con neutro, a stella senza neutro (anche calcolo della tensione di
fase sul carico e diagramma vettoriale delle tensioni), a triangolo; calcolo della d.d.p. tra il centro
stella del generatore e del carico nel collegamento a stella senza neutro; potenze nei sistemi trifasi
simmetrici ed equilibrati: carico collegato a stella, carico collegato a triangolo; fattore di potenza
totale; potenza nei sistemi trifasi simmetrici e squilibrati: carico a stella senza neutro, a triangolo;
fattore di potenza totale; caduta di tensione industriale in una linea trifase; rifasamento di carichi
trifasi: capacità dei condensatori di rifasamento a stella e a triangolo;
DIODI E LE APPLICAZIONI: i diodi PN, caratteristica sul piano V-I, caratteristica linearizzata,
soluzione grafica ed analitica; equazione del diodo; variazioni parametriche con la temperatura;
applicazioni (rettificatori a semplice o doppia semionda); diodi Zener nelle reti stabilizzatrici;
I TRANSISTOR BJT E LE APPLICAZIONI: il transistor BJT, tipi NPN e PNP, equazioni
fondamentali, caratteristiche di ingresso e di uscita, circuiti di polarizzazione, amplificatore per
piccoli segnali, il funzionamento in OFF-ON;
L’AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE INTEGRATO E LE APPLICAZIONI : l’amplificatore
differenziale come comparatore, la configurazione a guadagno invertente e non invertente, circuiti
sommatori e differenziatori; i circuiti derivatori e integratori; filtri attivi PA e PB;
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO:
1.
Misure di corrente e tensione su reti bi-nodali alimentate in c.c. e in c.a.;
2.
Misure all’oscilloscopi di corrente e tensione su reti RC/RL/RLC, in serie e parallelo, alimentate
in regime alternativo sinusoidale, con verifica dei rapporti tra moduli e fasi delle grandezze
elettriche (tensioni e correnti);
3.
La risonanza serie e la risonanza parallelo;
4.
Determinazione sperimentale della risposta in frequenza in modulo e fase di filtri passivi tipo
RC, passa alto, passa basso e passa banda;
5.
Rilievo sperimentale dei parametri interni di un alimentatore reale;
6.
Rilievo sperimentale della caratteristica di un diodo PN;
7.
Realizzazione di reti rettificatrici a singola e doppia semionda;
8.
Determinazione sperimentale della risposta in frequenza, in modulo e fse, per filtri passivi
RC/RL;
9.
Realizzazione di uno stabilizzatore di tensione a diodo zener;
10. Realizzazione di reti polarizzatrici per transistor NPN BJT;
11. Misure di potenza su sistemi monofase che alimentano carichi resistivi, RL ed RC;
12. Realizzazione di un amplificatore per piccoli segnali mediante BC107;
13. Realizzazione di un'interfaccia, basata su BC107 in modalità on-off, per il pilotaggio di tre diodi
LED comandati mediante logica TTL/CMOS;
14. Misure di impedenze, resistenze, induttanze e capacità mediante il metodo industriale;
15. Misura del fattore di potenza in un sistema monofase, prima e dopo il rifasamento;
16. Osservazione sperimentale del comportamento di OA nelle tre configurazioni fondamentali:
comparatore, amplificatore invertente, amplificatore non invertente;
17. Misure su amplificatori operazionali: determinazione sperimentale del guadagno a ciclo a ciclo
chiuso e dello slew rate;
18. Realizzazione, mediante reti derivatrici o integratrici, di circuiti sfasatori +90° /- 90°;
19. Misure di potenza su sistemi simmetrici equilibrati mediante inserzione Aron;
20. Misure di potenza su sistemi simmetrici squilibrati mediante inserzione Righi.
Costituiscono parte integrante del programma anche tutte le esercitazioni numeriche svolte in
classe.
Oristano, 10 maggio 2014
Gli insegnanti
Gli Alunni