Classe: 5AP
Docenti: Prof. SERGIO LASEN – Prof. NICOLA USSIA
PIANO DI LAVORO
Libro di testo:
CONTENUTI (Moduli)
PREREQ.
Conoscenze
1. SICUREZZA ELETTRICA, SISTEMI DI
DISTRIBUZIONE, IMPIANTI
ELETTRICI UTILIZZATORI IN B.T.
Pericoli della corrente elettrica: curva di pericolosità, resistenza
elettrica convenzionale del corpo umano.
Protezione dai pericoli della corrente elettrica: contatti diretti ed
indiretti.
Interruttori differenziali.
Impianti di messa a terra e loro coordinamento con i dispositivi di
protezione.
Protezione delle condutture dalle sovracorrenti: correnti di
sovraccarico e di cortocircuito, relè termici e magnetici, fusibili,
interruttori magnetotermici e caratteristiche di intervento.
Norme CEI 64 – 8, legge 46/90, DPR 447/91.
Apparecchi di manovra: interruttori, sezionatori, interruttori di
manovra-sezionatori, contattori.
Quadri elettrici.
Sistemi di distribuzione e struttura delle reti a BT: TT, TN, IT.
Conoscenza
dei
sistemi
trifase.
Conoscenza
dei
trasformatori
Elementi fondamentali costituenti una cabina di trasformazione
MT/BT.
Calcolo della potenza impegnata di un impianto elettrico di un
complesso utilizzatore: coefficienti di contemporaneità e di
utilizzazione.
Dimensionamento dei cavi elettrici: scelta del tipo di cavo in
relazione all’ambiente di installazione, determinazione della
corrente di impiego, determinazione della portata, scelta dei
dispositivi di protezione, determinazione della lunghezza
massima di una linea, determinazione della caduta di tensione ai
capi di una linea.
Conoscere i
pericoli della
corrente
elettrica ed il
come
proteggersi
dai
contatti
diretti
ed
indiretti.
conoscere la
funzione e la
costituzione
dell’impianto
di terra e degli
interruttori
differenziali.
Conoscere le
problematiche
connesse alla
protezione
delle
condutture
dalle
sovracorrenti.
Conoscere i
sistemi
di
distribuzione
a BT e gli
elementi
fondamentali
costituenti una
cabina
di
trasformazion
e MT/BT.
OBIETTIVI
Competenze/
Capacità
Essere in grado, con sufficienti autonomia
e senso critico, di:
descrivere gli effetti della corrente
elettrica sul corpo umano.
descrivere
gli
impieghi
e
le
caratteristiche
funzionali
degli
interruttori differenziali.
analizzare i principali sistemi di
protezione contro i contatti indiretti.
analizzare i principali sistemi di
protezione contro i contatti diretti.
Proteggere
le
condutture
dalle
sovracorrenti.
dimensionare i cavi elettrici.
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.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per il disegno di schemi
elettrici 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.
1
2. PRODUZIONE DELL’ENERGIA
ELETTRICA
L’energia elettrica in Italia: richiesta, settori di utenza,fonti di
produzione dell’ENEL.
Centrali elettriche: energia rinnovabile e non rinnovabile,
diagramma di carico.
Centrali elettriche tradizionali: idroelettriche, termoelettriche con
turbina a vapore, con turbina a gas e con motore diesel,
termonucleari.
Fonti alternative: centrali geotermoelettriche, centrali eoliche,
energia solare, centraline a biogas, cogenerazione.
Alternatore: parti principali costituenti, f.e.m. generata, principio
di funzionamento, potenze, perdite e rendimento.
Conoscenza
dei
sistemi
trifase
simmetrici
equilibrati e
squilibrati.
Conoscenza
dei concetti
fisici
di
potenza
ed
energia.
3. LOGICA PROGRAMMABILE NEGLI
IMPIANTI DI UTILIZZAZIONE
Differenza tra logica cablata e logica programmata.
Architettura del PLC.
Esempi di controllo di un processo industriale: circuito di
potenza, circuito di comando e segnalazione in logica cablata
(WLC), circuito di comando e segnalazione in logica
programmata (PLC), assegnazione ingressi/uscite, diagramma
ladder, lista di istruzioni (AWL).
Algebra
di
Boole.
Elementi di
programmazio
ne.
Elementi di
sistemi
automatici:
comandi,
regolazione,
controllo ad
anello aperto
e chiuso.
Conoscere le
problematiche
principali
connesse con
la produzione
dell’energia
elettrica.
Conoscere i
vari tipi di
centrali
elettriche
tradizionali e
utilizzanti
fonti
alternative
Conoscere il
principio di
funzionament
o
di
un
alternatore.
Conoscere
l’architettura
del PLC.
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
descrivere i vari tipi di centrali
elettriche tradizionali e utilizzanti fonti
alternative.
descrivere
il
principio
di
funzionamento di un alternatore.
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.
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
realizzare il controllo di un processo
industriale tramite PLC.
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.
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
4. ELETTRONICA DI POTENZA
Azionamenti elettrici: a catena aperta e a catena chiusa.
Componenti elettronici di potenza: diodi, transistor (BJT –
MOSFET – IGBT), tiristori (SCR – GTO – TRIAC – DIAC).
Convertitori statici
Convertitori CC/CC (chopper): abbassatori, elevatori, abbassatori
– elevatori.
Convertitori CC/CA (inverter): monofase a ponte e a mezzo
ponte, trifase a ponte e a mezzo ponte, regolazione della tensione
di uscita mediante tecnica di controllo a singolo impulso e PWM.
Convertitori CA/CC (raddrizzatori): non
controllati (monofase a semionda e ad onda
intera con trasformatore a presa centrale e a
ponte di Graetz, trifase a semionda e a
ponte), controllati (monofase a semionda
e a ponte di Graetz semicontrollato e
totalmente controllato, trifase a ponte di
Graetz semicontrollato e totalmente
controllato), bidirezionali
5. AZIONAMENTI CON MOTORI
ELETTRICI
Funzionamento nei quattro quadranti delle macchine elettriche a
CC a eccitazione indipendente.
Convertitori statici negli azionamenti a CC: convertitori
unidirezionali non rigenerativi, convertitori unidirezionali
rigenerativi, convertitori bidirezionali.
Struttura degli azionamenti a CC: azionamento a singolo anello di
reazione e a doppio anello di reazione.
Campi di funzionamento di una macchina elettrica asincrona.
Regolazione della velocità di un m.a.t. mediante il controllo
dell’ampiezza e della frequenza della tensione di alimentazione.
Struttura degli azionamenti a CA.
6. TRAZIONE ELETTRICA
Trazione elettrica ferroviaria: alimentazione con linea a CC e con
linea a CA monofase, regolazione della velocità.
Auto elettrica (cenni).
dispositivi
elettronici
elementari:
giunzione p-n,
diodo,
transistor.
controllo
a
catena aperta
e chiusa.
Conoscenza
dei dispositivi
elettronici
elementari:
giunzione p-n,
diodo,
transistor.
Conoscenza
del
funzionament
o dei motori
elettrici in CC
e CA.
Conoscenza
del
funzionament
o dei motori
elettrici in CC
e CA.
Conoscenza
degli
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
Conoscere le senso critico, di:
principali
Saper scegliere i componenti elettronici
caratteristiche
di
più idonei o comprendere la loro
funzionament
funzione nella realizzazione di un
o e di impiego
azionamento.
dei
componenti di
potenza usati
negli
azionamenti
elettrici.
•
Conoscere la Essere in grado, con sufficienti autonomia
e senso critico, di:
struttura
Saper associare ad ogni tipo di
fondamentale
azionamento l'apparato elettronico di
di
un
comando ed alimentazione del relativo
azionamento
motore
elettrico.
Conoscere le
caratteristiche
e gli schemi
fondamentali
fondamentali
dei
vari
azionamenti
elettricici in
relazione al
tipo
di
motore.
Conoscere le Essere in grado, con sufficienti autonomia
e senso critico, di:
caratteristiche
Descrivere le caratteristiche e gli
e gli schemi
schemi fondamentali
relativi alla
fondamentali
trazione elettrica.
relativi
alla
trazione
elettrica.
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.
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.
Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
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.
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.
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
3
azionamenti
con motori
elettrici in CC
e CA.
7. IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO
Azionati mediante m.a.t.: riduttore meccanico e rapporto di
trasmissione.
Azionati mediante motori a CC.
8. LABORATORIO
Esercizi di progettazione di impianti elettrici con l’ausilio
del software Ticinosystem e similari.
•Esempi applicativi di logica programmabile.
•Esecuzione pratica dei compiti d’esame di stato degli anni
precedenti.
Conoscenza
del
funzionament
o dei motori
elettrici in CC
e CA.
Conoscenza
degli
azionamenti
con motori
elettrici in CC
e CA.
Conoscenza
della
strumentazion
e analogica e
digitale
utilizzata in
un laboratorio
di
misure
elettriche.
Conoscere le Essere in grado, con sufficienti autonomia
caratteristiche e senso critico, di:
e gli schemi
Descrivere le caratteristiche e gli
fondamentali
schemi fondamentali relativi agli
relativi
agli
impianti di sollevamento.
impianti
di
sollevamento.
Risoluzione di esercizi.
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.
Conoscere la Essere in grado, con sufficienti autonomia
metodologia e senso critico, di:
•
Saper progettare e verificare un
di
impianto
elettrico
civile,
progettazion
industriale, terziario.
e
di
un
impianto
elettrico.
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.
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.
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.
Stesura di relazioni sulle
prove
di
laboratorio
effettuate utilizzando sussidi
didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di
impianti elettrici
Esempi di automazioni
industriali in Laboratorio.
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