Piano di lavoro Elettrotecnica III AE

ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE
“A. Pacinotti”
DOCENTI :
A.S.:
PIANO DI LAVORO ANNUALE DEL/DEI
DOCENTI
Frezzato Cristina
Perzolla Marco
2012/13
M 04 D
Rev. 00
MATERIA:
CLASSE:
ELETTROTECNICA ED
ELETTRONICA
3 AE
Continuità di insegnante nella materia rispetto all’anno precedente1
□ Si
x No
Gli obiettivi disciplinari dell’anno precedente (con particolare riguardo alle abilità) erano
stati tutti raggiunti, a parte isolati casi individuali?2
□ Si
□ No
1. OBIETTIVI EDUCATIVI E COGNITIVI TRASVERSALI
Gli obiettivi trasversali verranno concordati dal consiglio di classe (si fa riferimento a quanto
verrà concordato il 15/10/12)
2. OBIETTIVI DISCIPLINARI
2.1. COMPETENZE DA PERSEGUIRE3
Applicare nello studio di impianti ed apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti
dell’elettrotecnica e dell’elettronica
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e i metodi di misura per verifiche, controlli e
collaudi
Operare nel rispetto delle normative inerenti la sicurezza degli ambienti
Gestire progetti
Utilizzare linguaggi di programmazione riferiti ad ambiti specifici di applicazione
Progettare impianti elettrici civili e industriali nel rispetto delle norme vigenti
2.2. ABILITA’ DA RAGGIUNGERE
Applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed
elettronici
Applicare la teoria dei circuiti alle reti sollecitate in continua e in alternata monofase
Rappresentare componenti circuitali, apparati e impianti negli schemi funzionali
Rappresentare ed elaborare i risultati utilizzando strumenti informatici
Interpretare i risultati delle misure
Conoscere e valutare i rischi dell’utilizzo dell’energia elettrica in diverse condizioni di lavoro e in
relazione alle diverse frequenze di impiego
Applicare leggi e normative, nazionali e comunitarie, relative alla sicurezza
Applicare metodi di problem solving e per venire a sintesi ottimali
1
Solo per classi diverse dalla prima
Solo in caso di risposta affermativa alla domanda precedente
3 Anche in collaborazione/sinergia con altri insegnamenti. Fare riferimento agli otto ambiti di competenze
chiave della Raccomandazione P.E. 18.12.2006: Comunicazione nella madrelingua; Comunicazione nelle
lingue straniere; Competenza matematica e competenze di base in scienza e tecnologia; Competenza
digitale; Imparare ad imparare; Competenze sociali e civiche; Spirito di iniziativa e imprenditorialità;
Consapevolezza ed espressione culturale.
2
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Utilizzare semplici programmi relativi all’acquisizione ed elaborazione dati
Verificare e collaudare impianti elettrici
2.3. COMPETENZE E ABILITA’ VERRANNO PROMOSSE ATTRAVERSO LO STUDIO DEI
SEGUENTI CONTENUTI DISCIPLINARI:
CONTENUTI DISCIPLINARI (Conoscenze):
Elettrotecnica: CORRENTE CONTINUA
Richiami al Sistema Internazionale delle unità di misura.
Grandezze elettriche fondamentali: Intensità della corrente elettrica, densità di corrente,
effetto Joule, differenza di potenziale elettrico, tensione elettrica tra due punti.
Legge di Joule: energia elettrica, potenza elettrica, resistenza e conduttanza.
Legge di Ohm. Resistività e sua dipendenza dalla temperatura.
Concetto di bipolo elettrico, convenzioni di segno. Generatore ideale e reale a vuoto, in
corto circuito, a carico: caratteristica esterna.
Principi di Kirchhoff. Bipoli in serie e parallelo. Partitore ohmico di tensione e di corrente.
Soluzione di circuiti riconducibili ad un circuito monomaglia.
Attività di laboratorio:
Caratteristiche principali degli strumenti di misura: portata, costante strumentale, classe di
precisione. Misure di corrente e di tensione.
Verifica sperimentale della legge di Ohm.
Regolazione reostatica
Misura di resistenza con metodo volt-amperometrico.
Risoluzione delle reti elettriche lineari in corrente continua
Applicazione dei principi di Kirchhoff per reti con 3 lati. Metodo della sovrapposizione degli
effetti. Teorema del generatore equivalente (Thevenin e Norton).
Attività di laboratorio:
Verifica sperimentale dei principi di Kirchhoff
Correzione degli errori sistematici nella misura volt-amperometrica.
Elettronica: DISPOSITIVI ELETTRONICI A SEMICONDUTTORE
Diodo a giunzione e sue caratteristiche. Polarizzazione diretta e inversa. Dipendenza
dalla temperatura della caratteristica I –V. Retta di carico. Analisi di circuiti con un diodo,
un generatore e una o due resistenze, Modelli di diodo. Diodo Zener . Circuiti limitatori e
stabilizzatori.
Transistor BJT: struttura, funzionamento e curve caratteristiche. Caratteristiche di uscita,
BJT come interruttore.
Transistor MOSFET: struttura e principio di funzionamento, curve caratteristiche.
Polarizzazione dei FET e dei MOSFET. I FET come interruttori.
Attività di laboratorio:
Ponte di Wheatstone
Rilievo della caratteristica del diodo a giunzione.
Elettrotecnica: ELETTROSTATICA
Richiami di fisica: legge di Coulomb, costante dielettrica, campo elettrico,linee di forza,
superfici equipotenziali.
Condensatore piano, capacità, energia elettrostatica, transitorio di carica e scarica.
Reti capacitive a regime costante, condensatori in serie e parallelo, partitore capacitivo di
tensione e di carica.
Risoluzioni di semplici reti capacitive.
Attività di laboratorio:
Verifica della carica e scarica di un condensatore
Tempi
Settembre/
Ottobre
Ottobre/
Dicembre
Dicembre/
Gennaio
Gennaio/
Febbraio
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Elettrotecnica: ELETTROMAGNETISMO
Campo magnetico prodotto da un conduttore rettilineo, da una spira circolare e da un
solenoide. Forza magnetomotrice. Vettore induzione magnetica: permeabilità magnetica e Febbraio/
classificazione dei materiali magnetici. Flusso magnetico. Energia del campo magnetico.
Marzo
Legge di Faraday-Neumann-Lenz: induzione, auto e mutua induzione. Induttanza.
Transitorio di magnetizzazione e smagnetizzazione.
Interazioni tra circuiti elettrici e magnetici: forze agenti sui conduttori.
Elettrotecnica: CORRENTE ALTERNATA MONOFASE
Funzioni periodiche e alternate, funzioni sinusoidali e loro rappresentazioni: analitica,
vettoriale e nel piano di Gauss.
Circuito puramente ohmico, induttivo e capacitivo. Circuiti serie e parallelo: impedenza.
Circuiti R –L- C : risonanza. Valore dell’impedenza al variare della frequenza.
Reti in corrente alternata: rivisitazione delle leggi e dei teoremi studiati in continua.
Potenza attiva, reattiva e apparente. Teorema di Boucherot. Linee in corrente alternata
monofase. Rifasamento.
Attività di laboratorio:
Wattmetro e suo utilizzo.
Misura di impedenza e di induttanza.
Aprile/
Giugno
3. ATTIVITA’ DI RECUPERO E SOSTEGNO
In itinere, eventuale sportello per i casi che necessitino approfondimenti o recupero di competenze non
acquisite
4. METODOLOGIE
Lezione frontale
Lezione interattiva
Discussione in aula
Problem solving
Lavori di gruppo in laboratorio
5. RISORSE E STRUMENTI DIDATTICI
Libro di testo:”Corso di Elettrotecnica ed Elettronica” di Conte, Ceserani, Impallomeni ed. Hoepli, vol 1 e
2, strumentazione di laboratorio, visite aziendali
6. CRITERI DI VALUTAZIONE E VERIFICHE
Prove scritte, orali e grafiche, relazioni di laboratorio
I criteri e la griglia di valutazione sono quelli approvati dal Collegio dei Docenti
7. PROGETTI DEL POF A CUI l’INSEGNANTE E LA CLASSE PARTECIPANO CON ATTIVITA’
PARTICOLARI
8. EVENTUALI PROGETTI INTER/PLURIDISCIPLINARI ATTIVATI O DA ATTIVARE NELLA CLASSE
Da definire in consiglio di classe
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“A. Pacinotti”
Venezia, 8.10.2012
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I docenti
Cristina Frezzato
Marco Perzolla