Programma svolto Elettrotecnica III AE - IIS Pacinotti

I. I. S.
“ANTONIO PACINOTTI”
30173-MESTRE-VENEZIA
RELAZIONE FINALE A. S. 2012/ 2013
Classe 3 AE
Disciplina ELETTROTECNICA ed ELETTRONICA
Docenti: Frezzato Cristina
Perzolla Marco
Libri di testo : ”Corso di Elettrotecnica ed Elettronica” di Conte,
Ceserani, Impallomeni vol. 1 e 2 edizioni: Hoepli
RELAZIONE
Il programma svolto è stato suddiviso in moduli.
La metodologia adottata nell'ambito di ciascun modulo è consistita nell'aver
dapprima definito i principi fondamentali dell’argomento secondo una logica
fisico-matematica, per poi sviluppare i vari circuiti elettrici in base alle diverse
situazioni di funzionamento nelle applicazioni pratiche.
Si è cercato di corredare sempre le cognizioni teoriche con esercizi applicativi
che chiarissero il significato, l'utilità e i limiti di validità di tali cognizioni.
Per ciò che concerne l'attività tecnico-pratica si sono potute effettuare
esperienze significative relativamente ai moduli: il laboratorio ha sempre
messo in rilievo il nesso tra le nozioni teoriche e le misurazioni pratiche
attraverso una rigorosa verifica dei risultati ottenuti, si è cioè voluto mettere in
evidenza che i risultati delle misure erano coerenti con i calcoli teorici ad essi
relativi.
La classe nel complesso ha dimostrato una buona comprensione delle
tematiche esposte, ma un impegno non sempre adeguato, pur con
differenze notevoli tra gli studenti.
Il comportamento degli allievi durante le lezioni e le attività di laboratorio non
è stato sempre corretto e spesso si è dovuti intervenire per correggere
verbalmente atteggiamenti di superficialità, invitando a rapporti basati su
principi di rispetto reciproco.
ABILITA’
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
Utilizzare semplici programmi relativi all’acquisizione ed elaborazione
dati
Verificare e collaudare impianti elettrici
COMPETENZE
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
CONTENUTI DISCIPLINARI (Conoscenze):
Tempi
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
Settembre/
potenziale elettrico, tensione elettrica tra due punti.
Ottobre
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 voltamperometrica.
Ottobre/
Dicembre
Elettronica: DISPOSITIVI ELETTRONICI A
SEMICONDUTTORE
Diodo a giunzione e sue caratteristiche. Polarizzazione
Dicembre/
diretta e inversa. Dipendenza dalla temperatura della
Gennaio
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
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 classificazione dei materiali magnetici. Flusso
magnetico. Energia del campo magnetico.
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.
Gennaio/
Febbraio
Febbraio/
Marzo
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
Aprile/
serie e parallelo: impedenza.
Giugno
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.
METODI E STRUMENTI
Lezione frontale
Lezione interattiva
Discussione in aula
Problem solving
Lavori di gruppo in laboratorio
VERIFICHE
Prove scritte, orali e grafiche, relazioni di gruppo di laboratorio, prove
individuali di laboratorio.
I criteri e la griglia di valutazione sono quelli approvati dal Collegio dei
Docenti.
Mestre, 07.06.2013
I Docenti
.
……………………………..
……..………………………
Per presa visione
Gli alunni rappresentanti di classe
……………………………………….
……………………………………….