ITIS MATTEI
NOME: M.Vitali, G.Galeazzi
PIANO DI LAVORO PERSONALE
MATERIA: Elettrotecnica ed Elettronica
FIRMA:
DATA : 18 ottobre 2016
CLASSE: 5 Det
OBIETTIVI GENERALI DELLA DISCIPLINA NEL TRIENNIO
Il docente di “Elettrotecnica ed elettronica” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso
quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:
utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e
migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; cogliere l’importanza dell’orientamento al
risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica e della
deontologia professionale; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività
lavorativa; saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; essere consapevole del valore
sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e culturale a livello locale, nazionale e
comunitario; riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi
processi produttivi; analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo
sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; riconoscere le implicazioni etiche, sociali,
scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell’innovazione tecnologica e delle sue applicazioni
industriali; orientarsi sulla normativa che disciplina i processi produttivi nel settore di riferimento, con
particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro, sia alla tutela dell’ambiente e del
territorio.
OBIETTIVI DIDATTICI DA CONSEGUIRE NELL’ANNO
Consolidare le conoscenze e le capacità acquisite in terza e quarta; Conoscere gli aspetti costruttivi delle
macchine elettriche e illustrarne i principi di funzionamento; Tracciare lo schema elettrico equivalente della
macchina partendo dai dati di targa; Effettuare i bilanci energetici; Conoscere le metodologie di variazione
della velocità, coppia e potenza; Effettuare prove e collaudi sulle macchine elettriche; Acquisire la capacità
di affrontare i problemi in modo autonomo facendo uso di tutti gli ausili disponibili: libri, manuali, tabelle,
libretti istruzioni, cataloghi, norme, software, Internet; Individuare problematiche di carattere tecnico,
economico, normativo, progettuale; Redigere a norma relazioni tecniche; Utilizzare il lessico e la
terminologia di settore anche in lingua inglese.
COMPETENZE RICHIESTE
Conoscenze e competenze acquisite nel terzo anno nelle discipline d’indirizzo (Tecnologie e progettazione
di sistemi elettrici ed elettronici, Elettrotecnica ed Elettronica, Sistemi automatici).
MODALITÀ DI VERIFICA DEL POSSESSO DELLE COMPETENZE
Le prove di verifica orali saranno sia interrogazioni brevi, cioè domande su singoli punti, che interrogazioni
individuali più approfondite su molteplici argomenti. Queste ultime difficilmente saranno più di due a
quadrimestre.
Le prove di verifica scritte saranno effettuate al termine dei singoli moduli per accertare se tutti gli alunni
hanno conseguito gli obiettivi perseguiti attraverso le specifiche attività svolte. Queste verifiche, almeno due
a quadrimestre, saranno diversificate per obiettivi di conoscenza (es. domande aperte e/o chiuse) e di abilità
(domande aperte e/o chiuse di tipo numerico). Le verifiche scritte saranno corredate di una griglia di
correzione.
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Per quanto riguarda le attività di laboratorio, oltre al monitoraggio continuo sugli alunni presso banchi di
lavoro, verranno richieste relazioni di gruppo al fine di stimolare il lavoro collaborativo. Ogni singolo alunno
sarà poi valutato secondo un’apposita griglia per ogni esercitazione proposta.
SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE
La classe è composta da 20 studenti tutti provenienti dalla 4Aet. Sei studenti hanno sostenuto il recupero del
debito nel mese di settembre, ma solo due con esito soddisfacente.
In generale la classe mostra interesse e partecipazione all’attività didattica, ma rimangono frequenti i ritardi e
le assenze.
PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA
UDA n.1 – IL TRASFORMATORE MONOFASE E TRIFASE (sett-ott-nov)
COMPETENZE:
Conoscere le principali definizioni e classificazioni relative alle macchine elettriche
Conoscere le principali particolarità costruttive dei trasformatori
Conoscere il principio di funzionamento e gli schemi equivalenti dei trasformatori
Conoscere i dati di targa di un trasformatore e il loro significato
Conoscere il funzionamento in parallelo dei trasformatori
ABILITÀ:
Saper ricostruire gli schemi equivalenti del trasformatore dai dati di targa
Saper risolvere semplici reti elettriche funzionanti in alternata contenenti un trasformatore
Saper scegliere un trasformatore in relazione al suo impiego, limitatamente agli usi più comuni
Saper effettuare il bilancio energetico del trasformatore
Saper calcolare la corrente di corto circuito ai morsetti del secondario
Saper effettuare le prove di collaudo
Riconoscere le condizioni per l’accoppiamento perfetto di due trasformatori in parallelo
CONOSCENZE:
Prerequisiti: derivata di una grandezza variabile sinusoidalmente, Tensione indotta da un flusso magnetico
sinusoidale, Circuiti elettrici magneticamente accoppiati.
Aspetti costruttivi: (Struttura generale dei trasformatori, nucleo magnetico, Avvolgimenti, Sistemi di
raffreddamento)
Trasformatore ideale: Principio di funzionamento
Trasformatore monofase: Circuito equivalente del trasformatore reale, Funzionamento a vuoto,
Funzionamento carico, Circuito equivalente primario, Circuito equivalente secondario, Funzionamento in
corto circuito, Dati di targa,Variazione di tensione da vuoto a carico, Caratteristica esterna, Perdite e
rendimento
Trasformatore trifase: Tipi di collegamento, Circuiti equivalenti, Potenze, perdite e rendimento, Variazione
di tensione da vuoto a carico, Dati di targa.
Autotrasformatore: Principio di funzionamento, Dimensionamento, Applicazioni.
Trasformatori in parallelo: Condizioni per il parallelismo, Principio di funzionamento, Applicazioni.
Laboratorio: Prove sui trasformatori monofase/trifase
UDA n. 2 – LA MACCHINA ASINCRONA (dic-gen-feb-mar-apr)
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COMPETENZE:
Conoscere le principali definizioni e classificazioni relative alle macchine elettriche rotanti
Conoscere le principali particolarità costruttive del motore asincrono trifase
Conoscere il principio di funzionamento e gli schemi equivalenti dei motori asincroni trifase
Conoscere i dati di targa di un motore e il loro significato
Conoscere le problematiche relative all'avviamento del motore asincrono trifase
Conoscere le problematiche relative alla variazione di velocità
Conoscere i principali sistemi di regolazione della velocità dei motori elettrici
ABILITÀ:
Saper ricostruire gli schemi equivalenti del motore asincrono trifase
Saper risolvere semplici reti elettriche funzionanti in alternata contenenti un motore
Saper determinare le caratteristiche di funzionamento del motore asincrono trifase, in base alle condizioni di
alimentazione e di carico
Saper individuare gli aspetti relativi all'avviamento e alla variazione di velocità del motore asincrono, anche
in relazione alle caratteristiche del carico meccanico
CONOSCENZE
Prerequisiti: Elementi di cinematica e dinamica dei moti rotatori, Stabilità e insatibilità meccanica,
relazione tra coppia e potenza.
Aspetti costruttivi: Struttura generale, Cassa statorica, Circuito magnetico statorico, Circuito magnetico
rotorico, Avvolgimento statorico, Avvolgimento rotorico, Tipi di raffreddamento.
Macchina asincrona trifase: Campo magnetico rotante trifase, Campo magnetico rotante nella macchina
asincrona trifase, Tensioni indotte nell’avvolgimento statorico, Tensioni indotte nell’avvolgimento rotorico a
rotore fermo, Funzionamento con rotore in movimento, Scorrimento, Circuito equivalente, Funzionamento a
carico e bilancio delle potenze, Funzionamento a vuoto, Funzionamento a rotore bloccato, Circuito
equivalente statorico, Dati di targa, Curve caratteristiche, Circuito equivalente statorico, Caratteristica
meccanica coppia-velocità, Caratteristica elettromeccanica corrente-velocità, Funzionamento da generatore e
freno.
Avviamento dei motori asincroni trifase: Problemi e tecniche d’avviamento, Motore con rotore avvolto e
resistenze rotoriche, Motori a gabbia e impiego della tensione ridotta- commutazione stella triangolovariatore statico di tensione, Motori a doppia gabbia e a barre alte,
Regolazione della velocità dei motori asincroni trifase: Resistenze rotoriche, Variazione della frequenza e
della tensione.
Laboratorio: Prove sui motori asincroni trifase
UDA n. 3 – GLI AZIONAMENTI (mag)
COMPETENZE:
Conoscenza delle macchine elettriche controllate e comandate da dispositivi elettronici
Conoscere i principali sistemi di comando e controllo
ABILITA’:
Saper individuare azionamenti elettrici in funzione del motore impiegato
Saper associare all'azionamento l'apparato elettronico di potenza idoneo per l'alimentazione e il comando del
relativo motore
CONOSCENZE:
Azionamento elettrico a catena chiusa e aperta
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Schemi a blocchi
Quadranti, limiti e regioni di funzionamento
Classificazione degli azionamenti elettrici
Azionamento motore asincrono, Inverter.
METODOLOGIA DI LAVORO
Oltre alla lezione frontale verranno effettuati esercitazioni o attività di studio in piccoli gruppi.
Il libro di testo cartaceo è indispensabile e se ne farà riferimento in modo continuo, gli studenti dovranno
averlo sempre con sé.
L’approfondimenti di temi legati a elettricità, energia, ambiente, proposti in lingua inglese, offrono un
ambiente di apprendimento che deve suscitare interesse e motivare a imparare. Metodologia CLIL (Content
Language Integrated Learning).
Il web è oramai diventato uno strumento molto importante ed entrerà fattivamente nelle lezioni in aula,
soprattutto ora che al posto delle lavagne tradizionali sono state sostituite le lavagne multimediali. In molte
classi gli studenti sono inoltre autorizzati a lavorare col tablet. Strumenti come posta elettronica, social
network e i-cloud permettono di poter comunicare i modo veloce e condividere appunti, file, video e
immagini.
Esiste tuttavia una certezza incrollabile: nessuna metodologia digitale può garantire buoni risultati a
prescindere dal tempo e dall’impegno dello studente. Si può rendere l’apprendimento più organico, duraturo
e appagante, ma nessun sistema può produrre risultati istantanei e senza sforzo.
RISORSE NECESSARIE
Risorse multimediali messe a disposizione dall’Istituto scolastico e/o di proprietà dello studente, libro di
testo, risorse online, laboratorio di misure elettriche. Le risorse CLIL e altre risorse, quali esercizi,
approfondimenti, brochure, quaderni tecnici, ecc, verranno condivisi dalla docente con gli studenti nel
servizio di archiviazione messo a disposizione da Google Drive. Gli studenti dovranno quindi fornire una
propria e-mail alla docente (si consiglia di crearsi un account @itismatte.net).
MODALITÀ DI VALUTAZIONE
La media finale di tutti i voti scritti, orali e pratici (unico voto) sarà così calcolata: valor medio delle medie
dei voti raggiunti nelle prove scritte, prove orali e valutazioni di laboratorio individuali (secondo la griglia di
valutazione proposta per le attività di laboratorio).
Il voto così computato viene assegnato quando sussistano un congruo numero di prove all’interno di una
frequenza assidua.
Fanno integrante parte della valutazione e del voto finale l’impegno dimostrato durante tutto l’anno in classe
e in laboratorio, il positivo e quotidiano interagire con la classe, la diligenza nell’esecuzione dei compiti
assegnati, la puntualità nella partecipazione alle attività didattiche, la presenza costante alle lezioni e alle
verifiche programmate, l’andamento del primo quadrimestre, i progressi realizzati dallo studente in rapporto
ai livelli d’ingresso individuati.
Queste integrazioni alla media finale possono venire quantizzate in un bonus/malus da +1 a –1.
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I voti assegnati alle relazioni di laboratorio di gruppo entreranno nelle griglie di valutazione dei singoli
alunni per le attività di laboratorio, ma non entreranno direttamente nella media finale dei voti.
TESTO/I UTILIZZATO
Manuale del perito elettrotecnico
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