ISTITUTO di ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE STATALE “MAJORANA - GIORGI” Sede di VIA SALVADOR ALLENDE PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNO : 2015/2016 Materia: Elettrotecnica ed elettronica CLASSE: 3D – indirizzo Elettronica ed Elettrotecnica - articolazione ELETTROTECNICA Docente: Prof. Massimiliano DEIANA Ins.Tecn.Pratico: Prof. Stefano LEONARDI Libro di testo: G. CONTE – E.Impallomeni - M.Ceserani “Corso di elettrotecnica ed elettronica” per l'articolazione Elettrotecnica degli istituti Tecnici settore tecnologico - HOEPLI 1 - OBIETTIVI Questo piano di lavoro per l’insegnamento della materia Elettrotecnica ed elettronica è redatto secondo le indicazioni ministeriali per l’indirizzo in “Elettronica ed elettrotecnica” (articolazione elettrotecnica) con l'obiettivo di far acquisire agli allievi le conoscenze tecniche necessarie affinché siano in grado di analizzare, organizzare e risolvere problemi di carattere progettuale e legati agli argomenti tipici del settore elettrico. Sviluppare capacità critiche di rivisitazione, di ricerca bibliografica e di documentazione. Sapere organizzare gli argomenti appresi in altre discipline e saperle opportunamente finalizzare ai contenuti dell’insegnamento. Sviluppare capacità di auto valutazione e di autonomia nell’organizzazione delle risorse per la gestione dei problemi. Produrre documentazione specifica, con particolare riferimento alla stesura di elaborati tecnici. 2 - METODO D’INSEGNAMENTO Parte teorica da svolgere in classe: Si procederà in modo tradizionale, con lezioni frontali e studio sistematico degli argomenti proposti, utilizzando il più possibile il libro di testo. Gli argomenti non trattati nel libro di testo saranno integrati con appunti dettati e/o da dispense. Attività di laboratorio: Si procederà sistematicamente con spiegazioni teoriche degli impianti elettrici da realizzare e da una descrizione delle apparecchiature da adoperare. In laboratorio si cercherà di favorire una didattica interattiva con gli studenti favorendo i lavori di gruppo ed utilizzando nelle esercitazioni sia strumenti reali sia strumentazione virtuale (software) con l'impiego di alcuni simulatori (Crocodile Phisics e Multisim). 3 - TEMPI D’ATTUAZIONE I tempi di attuazione dei programmi terranno conto del grado di avanzamento negli apprendimenti degli allievi. Pertanto, dopo ogni verifica, che coinciderà, in generale, con la conclusione di un modulo, si valuterà la possibilità di ritornare su alcuni argomenti trattati nel caso fossero rimasti ostici alla maggior parte della classe. 4 - ATTIVITA’ DI RECUPERO Verranno attuate in base all’impegno reale che gli studenti mostreranno nello studio della materia. 5 - CRITERI DI VALUTAZIONE La valutazione ha per obiettivo di costatare il grado di avanzamento nel processo di apprendimento e dei progressi realizzati nel campo del comportamento. Nelle valutazioni saranno presi in considerazione la padronanza degli argomenti trattati attraverso un colloquio personale e/o prove scritte sotto forma di test, e risoluzione di problemi. La capacità di realizzare e di collaudare in laboratorio impianti e dispositivi. La capacità di produrre un’appropriata documentazione tecnica d’uso: disegni, relazioni, ecc. Inoltre elementi di valutazione che concorreranno in modo trasversale nel definire i punti indicati precedentemente saranno: capacità di esposizione, atteggiamento nei confronti degli insegnanti e dei compagni, interesse verso l’insegnamento. 6 - CONTENUTI DISCIPLINARI Le finalità prima enunciate verranno realizzate attraverso un percorso educativo-didattico impostato su obiettivi pre-definiti di apprendimento. A tal fine il programma viene suddiviso in Moduli e “unità didattiche”. Modulo A Grandezze elettriche fondamentali A1 - Sistema Internazionale delle unità di misura. Struttura atomica della materia. Conduttori. Semiconduttori. Isolanti. Differenza di potenziale. Voltmetro. Corrente elettrica. Verso convenzionale della corrente. Amperometro. Densità di corrente. Utilizzatori. Legge di Ohm. Resistenza elettrica. Conduttanza. Resistività e conducibilità. Dipendenza della resistività dalla temperatura. Ohmmetro. A2 - Bipoli Elettrici. Generatori: ideale di tensione, ideale di corrente, reale di tensione. Circuiti equivalenti dei dispositivi reali. Bipoli lineari. Collegamento serie di resistenze. Collegamento parallelo di resistenze. Combinazione di resistenze in serie e in parallelo. Potenza e energia. Legge di Joule. Rendimento. Wattmetro. A3 - Reti elettriche in corrente continua. Rete elettriche lineari. Legge di Ohm in un circuito chiuso. Reti elettriche con più correnti. Nodi, rami, maglie. Primo principio di Kirchhoff. Secondo principio di Kirchhoff. Risoluzione di reti elettriche con i principi di Kirchhoff. Principio di sovrapposizione degli effetti. Metodo di Maxwell: correnti di maglia. Metodo di Millman. Metodo del generatore equivalente: Thevenin . Partitori di tensione e di corrente. A4 - Teoria degli errori e misure in corrente continua Concetto di misura. Valore vero e valore misurato. Errori assoluto, relativo e percentuale. Errori sistematici e casuali. Strumenti ad indice e classe di precisione. Strumenti digitali. Metodo volt-amperometrico. Errori sistematici del metodo voltamperometrico. Misura di resistenza con ponte di Wheatstone – Misure di Potenza. Regolazione di tensione. Stesura di una relazione. Modulo B Campo elettrico e condensatori Forza di Coulomb. Generalità sul campo elettrico. Definizione di condensatore. Capacità elettrica. Condensatore piano. Combinazione in serie e in parallelo dei condensatori. Capacità equivalente dei collegamenti. Carica e scarica di un circuito RC, transitorio, costante di tempo e grafici relativi. Energia immagazzinata nel condensatore. Modulo C Elettromagnetismo e circuiti magnetici Proprietà magnetiche della materia: classificazione dei materiali dal punto di vista magnetico. Materiali ferromagnetici:caratteristiche ed impieghi,ciclo di isteresi. Interazioni tra campo elettrico e campo magnetico:legge di Faraday. Circuiti magnetici:legge di Hopkinson. Fenomeni di auto e mutua induzione: induttanza.