programmazione materia

Classe: 4AP
Docenti: Prof. SERGIO LASEN – Prof. NICOLA USSIA
PIANO DI LAVORO
Libro di testo: ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI 1 – G.CONTE…. - HOEPLI
CONTENUTI (Moduli)
PREREQ.
Conoscenze
1. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
CONTINUA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Struttura della materia ed origine dei fenomeni elettrici: carica
elettrica.
Interazioni tra cariche elettriche e legge di Coulomb.
Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori.
Generatore elettrico: f.e.m., potenziale elettrico, tensione elettrica
(d.d.p), corrente elettrica.
Struttura di un circuito elettrico e convenzioni su corrente e
f.e.m.
Resistenza elettrica e legge di Ohm.
Resistività elettrica dei materiali e dipendenza della resistenza
dalla temperatura.
Legge di Ohm generalizzata.
Elementi costitutivi di una rete elettrica: rami, nodi, maglie.
Primo e secondo principio di Kirchhoff.
Collegamenti serie e parallelo di resistenze elettriche.
Resistenza equivalente in una rete elettrica.
Partitore di tensione e derivatore di corrente.
Generatori di tensione e di corrente ideali e reali e loro
equivalenza.
Analisi delle reti elettriche mediante i principi di Kirchhoff.
Reti binodali e teorema di Millman.
Definizioni di potenza elettrica e di enegia elettrica.
Trasformazione di energia elettrica in calore: legge di Joule.
•

Conoscenza
dei
sistemi
lineari
di
1°grado.

conoscere le
grandezze
elettriche
fondamentali
e
la
loro
unitàdi
misura.
conoscere le
leggi ed i
principi
relativi
alle
reti
in
corrente
continua
OBIETTIVI
Competenze/
Capacità
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
•
motivare l’origine delle varie grandezze
elettriche fondamentali e dei loro
legami, assegnando a ciascuna di esse
l’appropriata unità di misura.
•
riconoscere gli elementi di un circuito
elettrico.
•
riconoscere gli elementi di una rete
elettrica lineare e saper applicare i
principali metodi per la loro
risoluzione.
•
calcolare la resistenza equivalente ad
un insieme di resistenze comunque
collegate tra di loro.
STRUMENTI
VERIFICHE








Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per
il
disegno
e
la
progettazione di reti elettriche
e per la stesura di relazioni.
Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
1
2. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
ALTERNATA MONOFASE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Valori caratteristici delle grandezze alternate sinusoidali.
Rappresentazione trigonometrica grafica e analitica.
Rappresentazione vettoriale.

Rappresentazione simbolica nelle forme binomia e polare.
Circuiti puramente ohmici.
Circuiti puramente induttivi: reattanza induttiva.
Circuiti puramente capacitivi: reattanza capacitiva.
Circuiti ohmico – induttivi e ohmico – capacitivi.
Circuiti RLC serie: impedenza.
Legge di Ohm in forma simbolica.
Risoluzione di semplici reti elettriche in corrente alternata.
Definizioni di potenza elettrica attiva, reattiva, apparente e di
fattore di potenza.
Espressioni di calcolo per le potenze.
Teorema di Boucherot.
Rifasamento dei carichi monofase: totale e parziale.
3. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE
ALTERNATA TRIFASE
•
•
•
•
•


Collegamento delle fasi nei sistemi trifase.
Sistemi trifase simmetrici ed equilibrati: stella e triangolo.
Sistemi trifase simmetrici e squilibrati: stella con neutro, stella
senza neutro e triangolo.
Potenza elettrica nei sistemi trifase: attiva, reattiva, apparente.

Rifasamento dei sistemi trifase: totale e parziale.

Conoscenza dei 
numeri
complessi.
Conoscenza
degli elementi di
trigonometria.
Conoscenza
delle
reti
elettriche
in
corrente
continua.
Conoscere i
metodi
simbolici per
la risoluzione
di
semplici
reti elettriche
in
corrente
alternata
monofase.
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
•
riconoscere le caratteristiche delle
grandezze alternate sinusoidali.
•
rappresentare
vettorialmente
e
simbolicamente le varie grandezze
alternate sinusoidali, sia nella forma
binomia, sia in quella polare.
•
motivare il comportamento elettrico dei
bipoli fondamentali in regime alternato
sinusoidale.
•
risolvere semplici reti elettriche in
corrente alternata monofase.

Conoscenza dei 
valori
caratteristici
e
delle
varie
rappresentazioni
delle grandezze 
alternate
sinusoidali.
Conoscenza del
funzionamento
dei circuiti in
corrente alternata
monofase.
Conoscenza
delle potenze nei
circuiti
in
corrente alternata
monofase e del
problema
del
rifasamento.
Conoscere le
caratteristiche
dei
sistemi
trifase a stella
e a triangolo.
Conoscere le
problematiche
relative
al
rifasamento
nei
sistemi
trifase e le
tecniche per
realizzarlo.
Essere in grado, con sufficienti autonomia e
senso critico, di:
•
individuare i vari tipi di collegamenti
tra le fasi di un sistema trifase.
•
eseguire calcoli sui circuiti trifase
simmetrici equilibrati e squilibrati e
disegnare gli appropriati diagrammi
vettoriali.
•
calcolare le potenze attiva, reattiva ed
apparente assorbite da carichi trifase
comunque collegati.
•
risolvere le problematiche inerenti il
rifasamento dei sistemi trifase.













Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per
il
disegno
e
la
progettazione di reti elettriche
e per la stesura di relazioni.

Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per
il
disegno
e
la
progettazione di reti elettriche
e per la stesura di relazioni.

Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
2
4. TRASFORMATORI MONOFASE E
TRIFASE






















Principi costruttivi del trasformatore monofase: nucleo
magnetico, avvolgimenti.
Principio di funzionamento del trasformatore monofase ideale:
vuoto e carico.
Trasformatore monofase reale: perdite nel ferro, perdite nel
rame, dispersioni magnetiche.
Principio di funzionamento del trasformatore monofase reale:
vuoto e carico.
Circuiti equivalenti primario e secondario.
Variazione di tensione da vuoto a carico.
Principio di funzionamento del trasformatore monofase reale:
cortocircuito.
Prove di collaudo sul trasformatore monofase: misura della
resistenza degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in
cortocircuito.
Bilancio delle potenze e rendimento.
Dati di targa di un trasformatore monofase.
Funzionamento in parallelo di trasformatori monofase.
Realizzazione del trasformatore trifase: circuiti magnetici e
principi costruttivi.
Principio di funzionamento del trasformatore trifase.
Funzionamento in parallelo di trasformatori trifase.
Prove di collaudo sul trasformatore trifase: misura della
resistenza degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in
cortocircuito.
5. MACCHINE ELETTRICHE A
CORRENTE CONTINUA


Principi costruttivi delle macchine elettriche a corrente
continua: statore, rotore, collettore a lamelle.
Principio di funzionamento di una dinamo a vuoto e a carico.
Caratteristiche esterne delle dinamoa eccitazione indipendente,
derivata, in serie, composta.
Potenze, perdite e rendimento di una dinamo.
Principio di funzionamento di un motore a corrente continua
all’aviamento, a vuoto e a carico.
Caratteristiche meccaniche dei motori a eccitazione
indipendente, derivata, in serie.
Potenze, perdite e rendimento di un motore a corrente
continua.

Conoscenza dei 
sistemi trifase.
Conoscenza dei
principi
fondamentali
dell’
elettromagnetism
o.

Conoscere la
struttura ed il
principio di
funzionament
o
dei
trasformatori
monofase
e
trifase.
Conoscerne i
dati di targa
ed il loro
significato.
Essere in grado, con sufficienti autonomia
e senso critico, di:

descrivere
il
principio
di
funzionamento ed i circuiti equivalenti
dei trasformatori.

tracciarne i diagrammi vettoriali per le
varie condizioni di carico.

calcolare le potenze perse ed il
rendimento.

scegliere un trasformatore in relazione
al suo impiego, limitatamente agli usi
più comuni.

realizzare gli appropriati circuiti
di
misura per il collaudo di un
trasformatore.

Conoscenza dei

principi
fondamentali
dell’
elettromagnetism
o.
Conoscere la Essere in grado, con sufficienti autonomia
struttura ed il e senso critico, di:
principio di 
descrivere
il
principio
di
funzionament
funzionamento
ed
il
circuito
o
delle
equivalente delle macchine elettriche a
macchine
corrente continua per le principali
elettriche
a
configurazioni dell’eccitazione.
corrente

determinare le caratteristiche di
continua.
funzionamento di un motore a corrente
continua in base alle condizioni di
alimentazione, di eccitazione e di
carico.













Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
per la stesura di relazioni.

Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per la stesura di relazioni.

Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
3
6. MACCHINE ELETTRICHE
ASINCRONE







Principi costruttivi delle macchine elettriche asincrone: statore,
avvolgimenti statorici collegati a stella e triangolo, rotore a
gabbia di scoiattolo e avvolto.
Principio di funzionamento di una macchina elettrica asincrona
trifase: campo magnetico rotante e scorrimento.
Avviamento di un motore asincrono trifase: Rotore a gabbia di
scoiattolo:
resistenze
statoriche,
autotrasformatore,commutatore stella – triangolo. Rotore
avvolto: reostato di avviamento.
Circuito equivalente del motore asincrono trifase
Diagramma circolare del motore asincrono trifase
Potenze, perdite e rendimento di un motore asincrono trifase.
Caratteristiche meccaniche di un motore asincrono trifase.


Conoscenza dei 
sistemi trifase.
Conoscenza dei
principi
fondamentali
dell’

elettromagnetism
o.
Conoscere la Essere in grado, con sufficienti autonomia
struttura ed il e senso critico, di:
principio di 
descrivere
il
principio
di
funzionament
funzionamento, il circuito equivalente
o del m.a.t.
ed il diagramma circolare di motore
Conoscere i
asincrono.
principali

discutere gli aspetti principali relativi
aspetti relativi
all’avviamento di un motore asincrono,
all’avviament
anche in relazione alle caratteristiche
o.
del carico meccanico.







Lezioni frontali, con ampia
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Risoluzione di esercizi.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per la stesura di relazioni.

Verifiche
formative
in
itinere.

Verifica sommativa scritta
od orale alla conclusione del
modulo.
Allo scopo di abituare gli studenti
alla terza prova del Nuovo Esame
di Stato le prove scritte saranno
proposte
in
alcune
delle
molteplici modalità indicate dal
M.P.I. e cioè trattazione sintetica
di argomenti, quesiti a risposta
singola o multipla, problemi a
soluzione rapida, casi pratici e
professionali, sviluppo di progetti.
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7. LABORATORIO
ELETTRICHE


























DI
MISURE
misura di resistenza con il metodo voltamperometrico.
misura di impedenza con il metodo industriale di joubert.
sistemi a tre fili (misure di tensione e corrente);
misure trifasi di potenza con carico accessibile;
misure trifasi di potenza con carico non accessibile;
inserzione aron;
metodo delle quattro- inserzione barbagelata;
metodo delle tre letture – inserzione righi;
metodo delle due letture per la determinazione della potenza
reattiva;
sistemi a quattro fili ( misure di tensione, corrente e di
potenza);
parti costituenti il trasformatore;
misura della resistenza degli avvolgimenti;
prova a vuoto;
prova in corto circuito;
prova diretta;
trasformatori di misura ;
misura della resistenza d’indotto;
prova a vuoto;
prova diretta;
determinazione del rendimento convenzionale di un motore a
corrente continua;
misura della resistenza degli avvolgimenti;
misura dello scorrimento;
prova a vuoto;
prova in corto circuito;
prova diretta;
determinazione del rendimento convenzionale

Conoscenza

della
strumentazione
analogica
e
digitale utilizzata
in un laboratorio
di
misure
elettriche.

Conoscere le
problematiche
inerenti alle
misure
di
potenza attiva
e reattiva nei
circuiti trifasi
a tre e quattro
fili.
Conoscere le
problematiche
inerenti alle
prove
di
collaudo sulle
varie
macchine
elettriche
Essere in grado, con sufficienti autonomia
e senso critico, di:
•
saper montare correttamente un circuito
di misura.
•
saper effettuare correttamente le letture
di grandezze misurate dagli strumenti.
•
essere in grado di calcolare e valutare
gli errori commessi dagli strumenti.
•
essere in grado, in base alla conoscenza
teorica, di effettuare i calcoli
preliminari alla misura, per una
appropriata scelta degli strumenti.
•
essere in grado di “gestire” i dati
rilevati da una misura, in relazione alla
conoscenza teorica dell’argomento
trattato.
•
saper redigere una relazione tecnica.
•
saper rispettare le norme di sicurezza in
laboratorio.
•
sapersi organizzare in lavoro di gruppo.
•
Saper eseguire le misure tipiche di
tensione e corrente nei circuiti trifasi a
tre e quattro fili.
•
Saper misurare la potenza in un circuito
trifase in funzione di carico accessibile
o non accessibile con almeno due
metodi tra quelli trattati
•
Saper riconoscere un trasformatore
(monofase, trifase, di misura).
•
Saper eseguire le prove di collaudo
tipiche sui trasformatori.
•
Saper riconoscere i vari tipi di motori
in C.C.
•
Saper eseguire il collaudo di un motore
in C.C.
•
Saper riconoscere i vari tipi di M.A.T.
•
Saper eseguire il collaudo di un M.A.T.






Lezioni frontali, con ampia 
schematizzazione
dell’argomento
mediante
l’ausilio della lavagna.
Lezioni dialogate.
Libri di testo.
Appunti raccolti dagli studenti
durante le spiegazioni.
Esercitazioni di laboratorio.
Sussidi didattici informatici
basati su software applicativi
per
il
disegno
e
la
progettazione
di
impianti
elettrici e per la stesura di
relazioni.
Stesura di relazioni sulle
prove
di
laboratorio
effettuate utilizzando sussidi
didattici informatici basati
su software applicativi per il
disegno e la progettazione di
impianti elettrici
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