ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “C

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2015 – 2016
CLASSE: 3 A MECCANICA
DISCIPLINA: SISTEMI E AUTOMAZIONE
DOCENTI: VALERIO MARINI –ANGELO PONZO
LIBRO DI TESTO:
Graziano Natali, Nadia Aguzzi , SISTEMI E AUTOMAZIONE INDUSTRIALE, edizione mista,
Vol1,Edizioni Calderini – BO, 2014
SUSSIDI DIDATTICI:
GUIDO BERGAMINI, SISTEMI E AUTOMAZIONE (per l’indirizzo MECCANICA, MECCATRONICA ED
ENERGIA), Vol. 1, Editore U. Hoepli – MI, 2012 (Utilizzo parziale)
MARCO COPPELLI, BRUNO STORTONI, ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA, Corso di Tecnica
Professionale, Vol. 1 e 2, Editore A. Mondadori Scuola – MI, 2009 (Utilizzo parziale)
GIOVANNI CALAMIDA, ELEMENTI DI TECNICA PROFESSIONALE con ESERCIZI SVOLTI
ELETTROTECNICA E DI ELETTRONICA, Editrice San Marco – BG, 2005 (Utilizzo parziale)
DI
ARGOMENTI SVOLTI
PRINCIPI FONDAMENTALI DI ELETTROTECNICA
PROPRIETA’ ELETTRICHE DELLA MATERIA –STRUTTURA DELL’ATOMO: Dimensione dell’atomo.
CARICHE ELETTRICHE: Legge di Coulomb, Effetti della corrente elettrica, Isolanti, Conduttori e
semiconduttori. CORRENTI CONTINUA, VARIABILE, ALTERNATA: Definizioni, Analogia meccanica
per la corrente continua e alternata, Diagrammi sinusoidali e rettangolari, Periodo e frequenza,
Segnali elettrici unipolari e bipolari, Segnali elettrici continui o analogici e discontinui o discreti.
PRODUZIONE DI ELETTRICITA’: Elettricità statica.
CIRCUITI ELETTRICI – STRUTTURA DEI CIRCUITI: circuito chiuso e aperto, teoria delle reti, circuiti
passivi e attivi. CORRENTE ELETTRICA: Misura dell’intensità di corrente. TENSIONE: Misura della
tensione. RESISTENZA E LEGGE DI OHM: Misura della resistenza, Legge di Ohm. RESISTIVITA’:
Resistenza di un conduttore. CODICE DEI COLORI DELLE RESISTENZE CONVENZIONALI: Tecnologie
costruttive dei resistori. RESISTORI IN SMD: Resistori SMD a strato, Reti resistive in SMD.
RESISTORI A RESISTENZA VARIABILE: Resistori variabili speciali. STRUMENTI DI MISURA: Strumenti
analogici, Classe di precisione, Strumenti digitali.
RETI ELETTRICHE – RETI ELETTRICHE E PRINCIPI DI KIRCHHOFF: Primo principio di Kirchhoff o
principio dei nodi, Secondo principio di Kirchhoff o principio delle maglie. RESISTENZE IN
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307302627;
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http://www.istitutomarzoli.it
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail:
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PARALLELO: Applicazioni del concetto di resistenze in parallelo. RESISTENZE IN SERIE: Applicazioni
del concetto di resistenze in serie. CONNESSIONI MISTE DI RESISTENZE: Applicazioni delle
connessioni miste serie-parallelo. SISTEMI DI EQUAZIONI AI NODI E ALLE MAGLIE.
TRASFORMAZIONE TRIANGOLO-STELLA E STELLA-TRIANGOLO. PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE
DEGLI EFFETTI. BIPOLI ATTIVI: Generatore ideale e generatore reale di tensione, Generatore ideale
e generatore reale di corrente. COLLEGAMENTI DI GENERATORI ELETTRICI: Collegamento in serie,
Collegamento in parallelo. TEOREMI DI THEVENIN E NORTON: Cenni applicativi.
ENERGIA, POTENZA E RENDIMENTO – GRANDEZZE FONDAMENTALI: Massa, Forza, Forza
dovuta alla gravità. ENERGIA: Energia meccanica o lavoro, Energia elettrica, Misura dell’energia.
POTENZA: Potenza elettrica, Misura della potenza. EFFETTO TERMICO DELLA CORRENTE:
Variazione della resistenza con la temperatura, Energia calorica fornita a un corpo, Energia
perduta da un apparecchio termico. RENDIMENTO ELETTRICO: Bilancio energetico dei circuiti.
PILE: Forza ellettromotrice (f.e.m.) di una pila, Quantità di elettricità, Parametri delle pile, Tipi di
pile. ACCUMULATORI: Cenni applicativi degli accumulatori al Pb e alcalini.
NORME CEI PER IL DISEGNO DI SCHEMI ELETTRICI – Lista semplificata dei simboli e segni
grafici fondamentali, Esempi di semplici schemi.
CAMPO ELETTRICO E CONDENSATORI – CAMPI ELETTRIZZATI: Elettricità statica, Cariche
positive e cariche negative, Pericolo dell’elettricità statica. CAMPO ELETTRICO: Configurazione e
intensità del campo elettrico, Intensità del campo elettrico. INDUZIONE ELETTRICA: Induzione
elettrica sugli isolanti. RIGIDITA’ DIELETTRICA. CONDENSATORI ELETTRICI: Capacità di un
condensatore, Scariche elettriche ed elettricità atmosferica (generalità). COSTANTE DIELETTRICA.
CONDENSATORE AD ARMATURE PIANE: Energia immagazzinata nei condensatori. CONDENSATORI
IN PARALLELO E IN SERIE: Reti capacitive. CARICA E SCARICA DEI CONDENSATORI: Costante di
tempo, Andamenti della tensione e della corrente durante la carica e scarica di un condensatore,
Scarica spontanea, Transitorio di scarica. TIPI DI CONDENSATORI: Condensatori non polarizzati,
Condensatori polarizzati, Condensatori in SMD o a montaggio superficiale, Condensatori variabili,
Codici dei condensatori.
ELETTROMAGNETISMO – MASSA MAGNETICA. CAMPO MAGNETICO: Campo magnetico terrestre,
Teoria semplificata del magnetismo, Spettri magnetici. FORZA MAGNETOMOTRICE f.m.m.: linee e
superfici equipotenziali. INDUZIONE MAGNETICA: Flusso magnetico. MATERIALI MAGNETICI:
Variazioni dell’induzione. ISTERESI MAGNETICA: Ciclo di isteresi. CIRCUITI MAGNETICI E LEGGE DI
HOPKINSON: Circuiti magnetici omogenei, Circuiti magnetici eterogenei. ENERGIA DEI CAMPI
MAGNETICI: Applicazioni del magnetismo, Magnetismo ambientale (generalità). AUTOINDUZIONE
E MUTUA INDUZIONE: Generalità, esempi applicativi. INDUTTORI (INDUTTANZE): Tipi di induttori.
ELETTROMAGNETI: Applicazioni dell’elettromagnete, Correnti parassite o di Foucault.
COMPONENTI FONDAMENTALI DI UN IMPIANTO ELETTRICO – COMPONENTISTICA ELETTRICA
GENERALE.
PROTEZIONE ELETTRICA (GENERALITA’) – EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO
UMANO: Resistenza del corpo umano, Limiti di pericolosità della tensione.
CORRENTE ALTERNATA MONOFASE – GRANDEZZE ALTERNATE: Elementi caratteristici di una
grandezza alternata, Grandezze alternate sinusoidali, Rappresentazione di una corrente alternata
sinusoidale. SEMPLICI CIRCUITI IN A.C.: Circuito puramente induttivo, Circuito puramente
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capacitivo. CIRCUITI SERIE-PARALLELO. CONFRONTO TRA GLI EFFETTI PRODOTTI DA UNA
CORRENTE ALTERNATA E DA UNA CORRENTE CONTINUA. POTENZA IN CORRENTE ALTERNATA.
SISTEMA TRIFASE (Cenni)
PRINCIPI FONDAMENTALI DI ELETTRONICA
DISPOSITIVI ELETTRONICI – FISICA DEI SEMICONDUTTORI E GIUNZIONE PN: Generalità sulla
teoria atomica. CONDUTTORI, SEMICONDUTTORI E ISOLANTI: Resistività, Materiali semiconduttori,
Conduzione elettrica nei materiali conduttori. CONDUZIONE NEI SEMICONDUTTORI PURI
(SEMICONDUTTORE INTRINSECO). SEMICONDUTTORI DROGATI: Semiconduttori di tipo N,
Semiconduttori di tipo P. GIUNZIONE PN: Introduzione, Caratteristica di una giunzione PN,
Identificazione dei terminali di alcuni tipi di diodi a semiconduttore, Sigle dei diodi a
semiconduttore. DIODO ZENER E DIODO LED: Diodo Zener, Diodo LED, Segni grafici,
Caratteristiche.
APPLICAZIONI DEL DIODO – STUDIO GRAFICO DEI CIRCUITI CON DIODI: Caratteristica, Punto di
lavoro, Retta di carico. COMPORTAMENTO DEL DIODO – CIRCUITI LIMITATORI: Circuiti limitatori,
Circuiti limitatori a doppio effetto. COMPORTAMENTO DEL DIODO – CIRCUITI STABILIZZATORE,
RADDRIZZATORE, FISSATORE: Circuito con diodo LED, Raddrizzatore di picco, Circuito fissatore.
RADDRIZZATORE A UNA SEMIONDA: Trasformatore, Raddrizzatore a una semionda con
trasformatore. RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA (Cenni): Raddrizzatore a ponte di Graetz.
ALIMENTATORI: Alimentatore stabilizzato con diodo Zener, Altre applicazioni.
ELEMENTI DI LOGICA
ALGEBRA DI BOOLE – GENERALITA’. COSTANTI E VARIABILI BOOLEANE: Definizioni, Variabile
booleana indipendente, Variabile booleana dipendente. OPERAZIONI LOGICHE FONDAMENTALI:
Affermazione YES (Espressione algebrica, Simbolo dell’operatore, Simbolo I.E.C., Tabella delle
combinazioni, Operatore YES con componenti elettrici, Esempi applicativi), Negazione NOT
(Espressione algebrica, Simbolo dell’operatore, Simbolo I.E.C., Tabella delle combinazioni,
Operatore NOT con componenti elettrici, Esempi applicativi), Somma logica OR (Espressione
algebrica, Simbolo dell’operatore, Simbolo I.E.C., Tabella delle combinazioni, Esempi applicativi),
Prodotto logico AND (Espressione algebrica, Simbolo dell’operatore, Simbolo I.E.C., Tabella delle
combinazioni, Esempi applicativi). OPERAZIONI LOGICHE DERIVATE: Somma logica invertita NOR
(Espressione algebrica, Schema dell’operatore, Tabella delle combinazioni).
LABORATORIO DI SISTEMI E AUTOMAZIONE:
ESPERIENZE (ELETTROTECNICA) – Elettrizzazione per strofinio. Conduttori e isolanti. Semplici
misurazioni di d.d.p., di una resistenza, della validità della Legge di Ohm, di un circuito con
resistenze in serie-parallelo, di accensione di un LED, della carica e scarica di un condensatore
elettrolitico. Capacità elettrica di un conduttore. Collegamento dei condensatori. Collegamenti
stella-triangolo
ESPERIENZE (MAGNETISMO) – Effetto magnetico di una corrente. Campo magnetico di un
solenoide. Linee di forza e spettri magnetici. Diverso comportamento magnetico delle sostanze.
Trasformatore statico. Induzione magnetica. Autoinduzione. Mutua induzione.
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REALIZZAZIONI – Circuiti elettrici a complessità crescente. Solenoidi. Progetti sui principi del
magnetismo; Collegamenti Stella-Triangolo in un motore elettrico; collegamento monofase e
trifase di un motore elettrico.
STRUMENTAZIONE ESSENZIALE – Alimentatore di laboratorio, Breadboard, Multimetro digitale,
Resistenze a filo, Cavi vari, Morsetti, LED, Condensatori elettrolitici, accumulatori, Motore
elettrico, soleoidi, Spire e Aghi magnetici, Banco didattico con amperometri, voltmetri, wattmetri,
magneti omogenei e eterogenei, Rocchetto di Ruhmkorff.
PALAZZOLO s/0, 31 Maggio 2016
RAPPRESENTANTI
DOCENTI
DI
CLASSE
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