ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ”

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ”
ISTITUTO TECNICO : Elettrotecnica, Informatica, Meccanica e Meccatronica
LICEO SCIENTIFICO SCIENZE APPLICATE
Via Berchet 2 - 20900 Monza  039324607 - Fax 039322122 - C.F. 85018150152 - C.M. MIIS08600B
 e-mail [email protected] - internet: www.hensemberger.it
Anno scolastico
Classe
Materia
Docente
2013/2014
3 BP
Elettrotecnica
RAIMONDO Fabio, BISOGNO A.
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI INIZIO ANNO
RUOLO DELLA CODOCENZA
La presente programmazione didattica è stata elaborata congiuntamente dai docenti teorico e ITP in
modo da sviluppare i contenuti della disciplina attraverso interventi teorici e pratici integrati e riassunti in
un unico processo formativo.
ANALISI DELLA SITUAZIONE
Dalle prime osservazioni gli allievi non hanno mostrato in buona parte un interesse al dialogo
educativo.
Il livello di partenza della classe risulta eterogeneo, sufficiente per capacità, insufficiente in alcuni casi
per preparazione di base. Nella classe si possono rilevare tre livelli di partenza:
1° livello: allievi che possiedono un buon livello di base e capacità rielaborative autonome e personali;
2° livello: allievi che presentano sufficienti capacità cognitive, con superficiali conoscenze
tecnico-scientifiche ma sufficienti capacità di rielaborazione autonoma dei contenuti appresi;
3° livello: allievi con una modesta preparazione di base, ritmi di apprendimento piuttosto lenti e metodo
di lavoro non sempre ordinato e proficuo.
OBIETTIVI
Fare acquisire allo studente una conoscenza sufficientemente approfondita dei principi di
funzionamento dei circuiti elettrici al fine di conseguire una preparazione adeguata alle esigenze
professionali.
CONTENUTI
Primo Quadrimestre
MODULO 1 – GRANDEZZE ELETTRICHE FONDAMENTALI E LORO LEGAMI, BIPOLI ELETTRICI
UNITÀ 1 – GRANDEZZE ELETTRICHE
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Intensità della corrente elettrica;
Densità di corrente;
Differenza di potenziale, tensione elettrica;
Potenza elettrica;
Resistenza e conduttanza, legge di Ohm;
Resistività e conduttività;
Variazione della resistività e della resistenza con la temperatura;
Effetto Joule;
UNITÀ 2 – BIPOLI ELETTRICI E LORO COLLEGAMENTI
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Concetto di bipolo elettrico;
Convenzione del generatore e convenzione dell’utilizzatore;
Caratteristica esterna di un bipolo;
Bipoli ideali (generatore ideale di tensione, generatore ideale di corrente, resistore ideale,
circuito aperto ideale, corto circuito ideale);
Maglie e nodi, leggi di Kirchhoff (LKC e LKT);
Tensione tra due punti;
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PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
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Bipoli in serie, in parallelo, in serie-parallelo;
Resistori collegati in serie, in parallelo, a stella e a triangolo;
Regola del partitore di corrente e regola del partitore di tensione;
Trasformazione da triangolo a stella e trasformazione da stella a triangolo
Generatore reale di tensione (funzionamento a vuoto, in corto circuito, punto di lavoro, potenze
e rendimento);
Generatore reale di corrente (funzionamento a vuoto, in corto circuito, punto di lavoro, potenze
e rendimento).
MODULO 2 – RISOLUZIONE DELLE RETI ELETTRICHE LINEARI IN CORRENTE CONTINUA
UNITÀ 1 - METODI DI RISOLUZIONE DELLE RETI LINEARI
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Principio di sovrapposizione degli effetti;
Generatore equivalente di Thevenin, generatore equivalente di Norton;
Metodo delle correnti di maglia o metodo delle correnti cicliche;
Metodo dei potenziali ai nodi; teorema di Millmann;
Bilancio delle potenze in una rete elettrica.
Secondo Quadrimestre
MODULO 3 – RETI ELETTRICHE CAPACITIVE
UNITÀ 1 – RETI CAPACITIVE A REGIME COSTANTE
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Elettrostatica (legge di Coulomb, costante dielettrica assoluta, costante dielettrica del mezzo e
costante dielettrica relativa, campo elettrico, differenza di potenziale elettrico);
Condensatore;
Capacità di un condensatore ad armature piane;
Collegamento dei condensatori;
Risoluzione delle reti capacitive a regime costante;
UNITÀ 2 – FENOMENI TRANSITORI NEI CIRCUITI CAPACITIVI
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Transitorio di carica di un condensatore;
Transitorio di scarica di un condensatore,
MODULO 4 – ELETTROMAGNETISMO, CIRCUITI MAGNETICI
UNITÀ 1 – GRANDEZZE MAGNETICHE E LORO LEGAMI, CIRCUITI MAGNETICI
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Campo magnetico e linee di campo;
Vettore induzione magnetica, permeabilità magnetica;
Campo magnetico prodotto da un conduttore rettilineo;
Campo magnetico prodotto da una spira circolare;
Campo magnetico prodotto da un solenoide;
Forza magnetomotrice e forza magnetizzante;
Caratteristica di magnetizzazione;
Isteresi magnetica;
Flusso magnetico;
Riluttanza e permeanza, legge di Hopkinson;
Legge della circuitazione magnetica;
Induttanza;
Energia del campo magnetico;
Risoluzione di semplici circuiti magnetici.
UNITÀ 2 – INTERAZIONI TRA CIRCUITI ELETTRICI E CAMPI MAGNETICI
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Forza esercitata da un campo magnetico su un conduttore percorso da corrente;
Forze elettrodinamiche tra conduttori percorsi da correnti;
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Induzione elettromagnetica (legge di Faraday-Neumann-Lenz);
Forza elettromotrice indotta in un conduttore in moto in un campo magnetico;
Autoinduzione, mutua induzione;
Transitorio di magnetizzazione e di smagnetizzazione di un induttore.
MODULO 5 – RISOLUZIONI DELLE RETI ELETTRICHE LINEARI IN CORRENTE ALTERNATA
UNITÀ 1 – NUMERI COMPLESSI, CONCETTI INTRODUTTIVI
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Numeri complessi;
Forma algebrica, forma trigonometrica e rappresentazione dei numeri complessi;
Forma esponenziale;
Operazioni con i numeri complessi;
Grandezze periodiche, alternate (valore medio, valore massimo, valore picco-picco, valore
efficace, fattore di forma e fattore di cresta);
Grandezze sinusoidali (periodo e frequenza, valore medio, valore efficace, fattore di forma,
fattore di cresta, valore picco-picco);
Rappresentazione vettoriale delle grandezze sinusoidali;
Rappresentazione simbolica delle grandezze vettoriali.
UNITÀ 2 – CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE
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Circuiti puramente ohmici (R), induttivi (L) e capacitivi (C);
Circuito R-L serie e parallelo (comportamento del circuito R-L al variare della frequenza);
Circuito R-C serie e parallelo (comportamento del circuito R-C al variare della frequenza);
Circuito R-L-C serie e parallelo (comportamento del circuito R-L-C al variare della frequenza:
risonanza);
Circuiti equivalenti serie e parallelo;
Potenza attiva, reattiva ed apparente; fattore di potenza;
Teorema di Boucherot;
Rifasamento;
Caduta di tensione e rendimento di una linea in corrente alternata monofase.
MISURE ELETTRICHE E LABORATORIO
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Concetto di misura ed errore;
Strumenti di misura: classificazione, caratteristiche, principi di funzionamento;
Misura di corrente;
Misura di tensione;
Verifica della legge di Ohm;
Verifica delle leggi di Kirchhoff;
Taratura di un voltmetro e di un amperometro;
Misura di resistenza (metodo votl-amperometrico e ponte di Wheatstone).
Strumenti magnetoelettrici, elettromagnetici, elettrodinamici;
Wattmetro elettrodinamico;
Misura di f.e.m. con il metodo di opposizione;
Misura di potenza con il metodo voltamperometrico;
Studio dei transitori di carica e scarica di un condensatore tramite oscilloscopio;
Verifica dello sfasamento fra due sinusoidi con l’oscilloscopio;
Misura di potenza attiva e reattiva, del fattore di potenza in un circuito monofase.
Sensori potenzionetrici, encoders, dinamo tachimetrica, sensore di temperatura
semiconduttore, sensore di temperatura resistivo, sensori di corrente a effetto Hall
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METODOLOGIA DIDATTICA
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Lezioni frontali ed esercizi alla lavagna, raccolta di dati sperimentali ed esercitazioni di
laboratorio utili al circuito studiato. Si possono distinguere didatticamente l’aspetto teorico,
applicativo e pratico. L’argomento viene esposto richiamando i principi teorici indispensabili per
la sua comprensione. Segue la parte applicativa che consente, attraverso un adeguato
numero di esercizi, un’ulteriore comprensione dell’argomento. Nel momento pratico gli studenti,
guidati dagli insegnanti, eseguono, suddivisi in gruppi, la relativa prova di laboratorio, seguita
eventualmente da una relazione, utile per stimolare la capacità di cogliere i punti focali del
problema ed esprimere poi sinteticamente gli aspetti più significativi. Le tre fasi didattiche non
sono da svilupparsi in senso strettamente cronologico, ma integrate e riassunte in unico
processo formativo.
VERIFICHE DELL’APPRENDIMENTO
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per le prove scritte: esercizi, prove a risposte aperte e brevi, prove a completamento di
esercizi.
per le prove orali: interrogazioni individuali, interrogazioni brevi, interrogazioni a dialogo, test
scritti validi per l’orale, presentazione di argomenti alla classe, relazioni di gruppo.
per le prove di laboratorio: esercitazioni, osservazione del lavoro, relazioni, eventuali test.
VALUTAZIONE
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criteri di valutazione come da tabella allegata al P O F
ATTIVITÀ DI RECUPERO/SOSTEGNO
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In aula durante l’orario curriculare della disciplina, eventuali apposite lezioni da tenersi nei
tempi concordati dall'istituto.
Monza, lì 05/11/2013
Firma
MD.68_D
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