ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “LEONARDO DA VINCI”
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Elementi fondamentali della disciplina
Elettronica ed Elettrotecnica
2014/15
CLASSE: 3°B ENEL
Docenti:Prof.ssa Previ Giuseppina,Prof.ssa Roberta Bottarelli
1. Grandezze elettriche fondamentali e loro legami, bipoli elettrici.
grandezze elettriche:intensità della corrente elettrica,differenza di potenziale,tensione e potenza
elettrica .Resistenza elettrica , legge di Ohm, resistività e variazione della resistività e resistenza con
la temperatura. Effetto Joule.
bipoli elettrici e loro collegamenti:concetto di bipolo elettrico,tensione a vuoto e corrente di
cortocircuito,generatore ideale di tensione e di corrente. Maglie e nodi. Leggi di Kirchhoff.
Bipoli in serie e in parallelo e in serie-parallelo .Collegamenti in serie e in parallelo di resistori.
Partitore di tensione e partitore di corrente.Risoluzione dei circuiti con resistori in serie e in
parallelo.
Conservazione dell’energia con riferimento al bilancio delle potenze in continua; bilancio energetico,
componenti attivi e passivi
Generatore reale di tensione:funzionamento a vuoto e in cortocircuito,caratteristica esterna, punto di
lavoro,potenza e rendimento,analisi delle potenze al variare del carico esterno.
Generatore reale di corrente: funzionamento a vuoto e in cortocircuito,caratteristica esterna, punto di
lavoro,potenza e rendimento.
Equivalenza tra i generatori reali di tensione e di corrente.
Misure elettriche:aspetti generali e misura delle grandezze fondamentali
La strumentazione di base. Principi di funzionamento e caratteristiche di impiego della
strumentazione di laboratorio.
2. Principi generali e teoremi per lo studio delle reti elettriche (risoluzione delle reti lineari
in continua)
Metodi di risoluzione delle reti:
Applicazioni dei principi di Kirchhoff,
Teorema di Millmann,
Principio di sovrapposizione degli effetti.
Teorema di Thevenin (solo teoria)
Verifica dei metodi di risoluzione delle reti
3. Reti elettriche capacitive
Reti capacitive a regime costante.
Condensatore.
Capacità di un condensatore, capacità di un condensatore piano.
Collegamenti in serie e parallelo di condensatori.
Partitore di tensione e partitore di carica di condensatori.
Risoluzione delle reti capacitive a regime costante.
Fenomeni transitori nei circuiti capacitivi.
Transitorio di carica di un condensatore
Transitorio di scarica di un condensatore
Risoluzione di reti capacitive nel periodo del transitorio
4. Introduzione all’elettronica digitale
Gli ambiti dell’elettronica
Variabili binarie, operatori logici elementari, porte logiche
Sistemi di numerazione: sistemi di numerazione posizionale, sistema di numerazione binario ,
sistema di numerazione esadecimale.
Conversioni: da binario a decimale,da decimale a binario.
Conversioni: da decimale a esadecimale / binario.
Codice binario BCD
Operazioni di addizione e sottrazione binarie
Metodo del complemento a due.
5. Circuiti logici combinatori
Variabili logiche e circuiti combinatori
Algebra di Boole:proprietà e teoremi dell’algebra di Boole
Funzioni logiche primarie:NOT,AND e OR
Funzioni logiche NAND e NOR
Universalità dei NAND e NOR
Livelli logici e circuiti
Concetto di porta logica
Forme canoniche
Mappe di Karnaugh
Il problema della minimizzazione
Minimizzazione
Sviluppo e realizzazione di funzioni booleane
Sintesi di forme algebriche minime
I Docenti
Gli Alunni
Parma,
Programma di Laboratorio di EL-EN 3 B ENEL (AUT) a.s. 2014-2015
Docenti: Giuseppina Previ – Roberta Bottarelli
Alimentatore e Multimetro digitale.
Codice colori a 4 bande per resistori.
Serie resistive (in particolare E 12).
Esercizi sul codice colori: determinazione del valore nominale, minimo e massimo dovuti alla
tolleranza; verifica sperimentale: misure con ohmmetro.
Basetta sperimentale breadboard.
Esercitazioni su circuiti resistivi serie e parallelo: montaggio su breadboard e misure di resistenza,
tensione e corrente.
Simulazioni con software NI MULTISIM.
Trimmer e potenziometro.
Rilievo sperimentale di valori ohmici.
Diodo (in particolare diodo led).
Circuito serie con generatore di tensione costante, resistenza e diodo led (Rmin e Rmax).
Circuito serie con generatore di tensione costante, trimmer, resistenza e diodo led (Imin e Imax).
Dip switch.
Circuito con switch, resistenza e diodo led.
Principio di sovrapposizione degli effetti: verifica sperimentale su breadboard e simulazione.
Data sheet (TTL e CMOS).
Verifica sperimentale della tavola della verità di una porta logica NOT (4069).
Circuito con tre variabili di ingresso e tre porte logiche NOT, AND, OR (4069, 4081,4071): dip
switches collegati in pull-up per la gestione degli ingressi e diodo led per visualizzare il livello
logico in uscita.
Realizzazione dello stesso circuito a sole porte NAND (4011) e a sole porte NOR (4001).
Reti resistive.
Comparatore a 4 bit (4585): analisi e verifica sperimentale su circuiti già cablati.
Sommatore a 4 bit (4008): analisi e verifica sperimentale su circuiti già cablati.
Display a 7 segmenti ad anodo e a catodo comune.
Decoder/driver/latch da Esadecimale a 7 segmenti (9368) con display a 7 segmenti a catodo
comune: analisi e verifica sperimentale su circuiti già cablati.
Latch SR con ingressi attivi alti (porte NOR): simulazione.
FF JK (4027): positive edge-triggered con Preset e Clear.
Divisore di frequenza con FF JK in Toggle: simulazione.
FF D (4013).
Condensatori (tipologie e codici).
Quadripolo RC sollecitato da onda quadra a frequenza variabile: simulazione.
Parma, 04-06-2015
Le Docenti
Gli studenti
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