PIANO DI LAVORO - istituto MASOTTO

Istituto di Istruzione Superiore
“Umberto Masotto”
Via Veronese, 3 – 36025 Noventa Vicentina
PIANO DI LAVORO
CLASSE 3^ SEZIONE TB
MATERIA ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
INSEGNANTE Casotto Giuliano
ANNO SCOLASTICO 2016/2017
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26/11/2013
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PIANO DI LAVORO
1) LIBRI DI TESTO
N.
1
AUTORI
Gaetano Conte
Matteo Ceserani
Emanuele Impallomeni
TITOLO
Corso di Elettrotecnica
ed elettronica (per
l’articolazione
elettrotecnica) 1
Nuova edizione
OPENSCHOOL
CASA EDITRICE
Hoepli
ISBN
978-88-203-6626-1
2) ATTIVITÀ DI ACCOGLIENZA E D’INTEGRAZIONE
Il dirigente ha incontrato gli allievi il primo giorno di scuola presso il Palazzetto dello Sport. In tale contesto ha delineato le attività, il
quadro orario e le altre iniziative previste per il nuovo anno scolastico.
3) LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE ALL’INIZIO DELL’ANNO
Il livello iniziale della classe non è pienamente sufficiente però con alcuni allievi di buone capacità in grado di comprendere
rapidamente i concetti fisici e tecnici esposti.
4) OBIETTIVI
L’obiettivo principale sarà quello di trasferire le conoscenze di base della disciplina in modo da poter affrontare, anche personalmente,
semplici problemi tecnici. Saranno forniti inoltre materiali e competenze particolari atti a sviluppare abilità in ambito tecnico avanzato
per maturare indipendenza nella progettazione elettronico-elettrotecnico.
4.1) OBIETTIVI TRASVERSALI COMPORTAMENTALI EDUCATIVI
4.1.a) Obiettivi comportamentali
Rispettare il regolamento d’istituto
Porsi in relazione in modo corretto, accettando il confronto e partecipando positivamente alla vita di classe e d’istituto
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Rispettare con puntualità le scadenze e consegne relative ai doveri scolastici cercando di ottimizzare le proprie risorse
4.1.b) Strategie per il loro conseguimento
Promuovere discussioni guidate, dialoghi, confronti e interventi mirati
Perseguire la trasparenza degli obiettivi per un reale coinvolgimento dello studente
Impostare il dialogo educativo sulla collaborazione, creando nell’alunno interessi, e aspettative e curiosità
Dare l’esempio personale
Stimolare il lavoro di gruppo per progetti ed approfondimenti
4.2) OBIETTIVI TRASVERSALI COGNITIVI
4.2.a) Obiettivi cognitivi
Stimolare lo studente ad acquisire un corretto metodo di studio
Abituare lo studente ad apprendere in modo sicuro e duraturo le conoscenze sapendo operare adeguati collegamenti logici pertinenti
Acquisire una sufficiente padronanza del linguaggio specifico di ogni disciplina
Potenziare le capacità di autocritica e di valutazione
4.2.b) Strategie per il loro conseguimento
Far acquisire abilità di organizzazione dei tempi e di metodologie di lavoro attraverso schematizzazioni, mappe e appunti
Far utilizzare il linguaggio specifico delle diverse discipline correggendo eventuali errori o approssimazioni
Ricorrere a diversi strumenti per l’approfondimento e rinforzo (esperti, visite guidate, simulazioni, concorsi)
4.3) OBIETTIVI DISCIPLINARI
4.3.a) Obiettivi disciplinari
Conoscere tutti gli aspetti teorici della disciplina.
Saper valutare le soluzioni più adatte al caso in esame
Essere in grado di analizzare, dimensionare e collaudare.
Essere in grado di progettare, realizzare e collaudare.
Essere in grado di realizzare una scheda tecnica del lavoro svolto.
Comprendere i manuali d’uso in lingua inglese.
5) SCANSIONE DELLE ATTIVITÀ
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TEMPI
Dall’inizio delle lezioni fino
a metà Gennaio
Mese di Gennaio
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CONTENUTI MINIMI
RETI ELETTRICHE IN REGIME STAZIONARIO
1
 Struttura della materia. La corrente elettrica;
 Generatori elettrici;
2
 Componenti e reti. La legge di OHM definizione
di resistenza;
 Effetto JOULE e potenza elettrica;
 Resistori in serie e parallelo;
 Potenziometro e trimmer;
 Seconda legge di OHM;
 Soluzione di reti in regime stazionario.
3
 I principi di KIRCHHOFF. Definizioni di nodo,
ramo e maglia;
 Il principio di sovrapposizione degli effetti;
 Il principio di THEVENIN e di MILLMAN.
 Cenni sul principio di NORTON;
4
 Partitore di tensione e derivatore di corrente;
 Applicazione dei principi per la soluzioni di reti in
regime stazionario;
 Calcolo dell’energia e potenza nelle reti in regime
stazionario;
ELETTROSTATICA E CONDENSATORI
1
 Fenomeni elettrostatici e legge di COULOMB;
 Il campo elettrico;
2
 La capacita elettrica ed il condensatore;
 Condensatori in serie e parallelo;
 L’energia nel condensatore;
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COMPETENZE
 Acquisire padronanza sui concetti
fondamentali dei fenomeni elettrici
e sulle relative unità di misura;
 Acquisire autonomia di analisi di
circuiti resistivi attraverso l’uso di
criteri di studio delle reti elettriche;
 Saper analizzare teoricamente e
sperimentalmente il funzionamento
dei circuiti resistivi con segnali
continui nel tempo;
 Saper calcolare l’energia e la
potenza generata e dissipata in reti
in regime stazionario
 Conoscere le leggi dell’elettrostatica
e saper comprendere e valutare i
fenomeni elettrici che ne
conseguono;
 Comprendere il funzionamento del
condensatore e dei fenomeni di
polarizzazione dielettrica alla luce
delle leggi dell’elettrostatica;
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3
 I fenomeni transitori nelle reti RC;
 Carica e scarica del condensatore;
 La risposta al gradino
Mesi di Febbraio e Marzo
ELETTRONICA DIGITALE
1
 Sistemi di numerazione e conversione di base;
 Aritmetica binaria: somma sottrazione
moltiplicazione e divisione;
2
 Variabili logiche e reti combinatorie;
 Cenni sull’algebra di BOOLE;
 Funzioni e porte logiche elementari. NOT, OR,
AND, NOR, NAND, EXOR e EXNOR;
3
 Forme canoniche. Sommatoria di minterm;
 Rappresentazione di un funzione logica;
 Le mappe di KARNAUGH. Minimizzazione di
una funzione logica;
Mesi di Marzo e Aprile
LOGICA COMBINATORIA E SEQUENZIALE
1
 Reti combinatorie:encoder, decoder, multiplexer
demultiplexer e reti aritmetiche;
 Progetto di reti combinatorie;
2
 Reti sequenziali: latch e FLIP FLOP;
 Latch SR, D, T e JK con enable;
 FLIP FLOP SR, D, T e JK;
3
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 Saper valutare analiticamente e
sperimentalmente i fenomeni dei
transitori nelle reti RC;
 Conoscere e comprendere le leggi
base dell’elettrostatica e il
funzionamento del condensatore
elettrico in comportamento statico e
dinamico e saper analizzare il
transitorio;
 Comprendere la differenza tra
mondo analogico e digitale e la
differenza tra sistemi digitali
combinatori e sequenziali;
 Saper operare con sistemi di
numerazione binario, ottale ed
esadecimale ed essere in grado di
eseguire conversioni;
 Saper usare le regole dell’algebra di
Boole e procedere all’analisi e
sintesi di semplici circuiti
combinatori;
 Saper analizzare e progettare
semplici circuiti combinatori per via
teorica e analizzarli
sperimentalmente;
 Saper valutare le prestazioni dei
dispositivi logici dalla lettura dei
data sheet e conoscere il loro
funzionamento;
 Conoscere le funzionalità dei
principali integrati combinatori,
saperne valutare le prestazioni dalla
lettura dei data sheet e saperli usare;
 Saper valutare le prestazioni degli
integrati digitali dalla lettura dei data
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 Contatori asincroni e sincroni: progetto completo;
 Registri SISO, SIPO, PISO e PIPO;
4
 Timer 555. Tempo di carica e di scarica
 Multivibratore astabile e monostabile.
 Progetto di oscillatori ad onda quadra su specifiche
date




Da Aprile fino al termine
delle lezioni
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ELETTROMAGNETISMO CIRCUITI MAGNETICI
1
 Campo magnetico prodotto da un conduttore
rettilineo;
 Vettore induzione magnetica;
 Campo magnetico prodotto da una spira circolare e
da un solenoide;
2
 Forza magnetomotrice e forza magnetizzante;
 Permeabilità magnetica relativa – classificazione
dei materiali;
 Caratteristica di magnetizzazione – isteresi
magnetica;
3
 Flusso magnetico;
 Riluttanza e permeanza – legge di HOPKINSON;
 Legge della circuitazione magnetica;
 Il concetto di induttanza;
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





sheet e saper utilizzare gli integrati
combinatori in progetti logici;
Sapersi orientare nella consultazione
dei data sheet di dispositivi
sequenziali e saper valutare
diagrammi temporali;
Conoscere e saper progettare la
struttura di semplici contatori;sapersi
orientare nella consultazione dei
data sheet di integrati contatori
Saper analizzare e progettare circuiti
con registri;
Comprendere compiutamente la
differenza tra reti combinatorie e
sequenziali e saper analizzare e
progettare resti sequenziali di media
complessità;
Conoscere i fenomeni magnetici e
saperne giustificare le origini di tipo
elettrico;
Conoscere e saper correttamente
usare le principali relazioni alla base
dei fenomeni elettromagnetici;
Conoscere le proprietà dei materiali
ferromagnetici e il loro uso nei
circuiti magnetici
Essere in grado di analizzare reti
magnetiche;
Conoscere la legge dell’induzione
elettromagnetica;
Saper correttamente valutare i
fenomeni e le applicazioni
dell’induzione elettromagnetica;
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 Energia del campo magnetico;
4
Tutto l’anno scolastico
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 Forze tra conduttori;
 Induzione elettromagnetica – legge di Faraday Neumann;
 Concetti sulle macchine elettriche;
 Autoinduzione;

ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
1
 Misurazione di una tensione con voltmetro
analogico
 Misurazione di una corrente in un circuito con
resistenza con milliamperometro
 Verifica dei principi di Kirchoff con circuito con
resistenze su breadboard
 Verifica del principio della sovrapposizione degli
effetti con circuito con resistenze su breadboard
 Verifica del teorema di Thevenin con circuito con
resistenze su breadboard
 Misure di resistenza: metodo voltamperometrico
 Misure di resistenza: ponte di Wheatstone
 Misura di potenza in corrente continua con
wattmetro elettrodinamico
2
 Verifica della tabella di verità delle porte and, or,
nand, nor
 Progetto di logica combinatoria: rilevare i numeri
primi da 0 a 15
 Progetto contatore da 0 a 9 con
latch/decoder/driver BCD – display 7 segmenti
3
 Misura di una capacità mediante l'utilizzo di
software LabView e scheda acquisizione dati
National Instruments (metodo industriale
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automatico)
 Carica-scarica di un condensatore con la
rilevazione dei tempi mediante 'utilizzo di
software LabView e scheda acquisizione dati
National Instruments
 Visualizzazione della carica-scarica di un
condensatore con oscilloscopio e segnale ad onda
quadra
4
5
 Misura di una induttanza mediante l'utilizzo di
software LabView e scheda acquisizione dati
National Instruments (metodo industriale
automatico)
 Visualizzazione mediante oscilloscopio degli
sfasamenti in circuiti R-C e confronto con i valori
teorici calcolati
 Realizzazione e verifica di un multivibratore
astabile con NE555
 Realizzazione e verifica di un multivibratore
monostabile con NE555
6) STRATEGIE OPERATIVE
6.1) METODOLOGIE
La lezione classica e il metodo brainstorming saranno i metodi più usati nelle spiegazioni teoriche mentre, nelle esercitazioni di
laboratorio, si cercherà di far apprendere attraverso l’esperienza personale. Nelle lezioni teoriche si privilegerà la comprensione
tramite esempi e semplici progettazioni in modo tale da sviluppare nello studente la capacità di passare dalla conoscenza ast ratta alla
applicazione reale
6.2) RACCORDI INTERDISCIPLINARI:
Si cercheranno raccordi con le altre discipline tecniche e la matematica per produrre sinergie adatte ad un più rapido svolgimento del
programma e ad un’interazione stretta per evitare la sovrapposizione degli argomenti
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6.3) STRUMENTI:
I principali strumenti utilizzati saranno il laboratorio e alcuni software specialistici per la progettazione ed il controllo tecnico delle
soluzioni adottate. Tali strumenti sono di particolare importanza perché utilizzati largamente in ambito industriale. Sarà molto
importante anche l’utilizzo della strumentazione di laboratorio e la conoscenza di tutti gli apparati necessari per il controllo e la
riparazione di elementi elettronici-elettrotecnici.
7) VERIFICHE
Le verifiche in genere saranno sempre scritte sia quelle di progettazione che quelle con argomenti più teorici. La verifica orale potrà
essere attivata su richiesta dello studente o per una maggiore definizione delle competenze acquisite. Saranno svolte relazioni di
laboratorio e lavori personali con software di progettazione
8) CRITERI DI VALUTAZIONE
I criteri di valutazione si rifanno alle norme approvate dal collegio dei docenti. Si utilizzeranno valutazioni con la scala completa e
valori interi. La valutazione sarà resa nota allo studente esplicitando chiaramente il voto e sarà chiarita nel caso di contestazioni.
9) ATTIVITÀ EXTRACURRICULARI
Attività extracurriculari di recupero o di approfondimento e di rinforzo saranno attivate durante l’anno scolastico per una migliore
comprensione degli argomenti e un aiuto agli studenti in difficoltà.
NOVENTA VICENTINA, LÌ 03/12/2016
IL DOCENTE
VISTO
Il Dirigente Scolastico
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