5ME_TECNOLOGIE ELETTRICHE ELETTRONICHE E

Modulo
Mod. PSI 07-06-A
Progettazione Modulo Disciplinare
I.I.S.”ENZO FERRARI”
Monza
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
INDIRIZZO:
MANUTENZIONE E ASSISTENZA TECNICA
ELETTRICO-ELETTRONICO
CLASSE: QUINTA
TECNOLOGIE ELETTRICO-ELETTRONICHE ED APPLICAZIONI
ANNO SCOLASTICO 2016/2017
1
Modulo
Mod. PSI 07-06-A
Progettazione Modulo Disciplinare
I.I.S.”ENZO FERRARI”
Monza
Modulo 0 VERIFICA DEGLI ESITI FORMATIVI DEL 3° E 4* ANNO (E00)
Presentazione: Scopo del presente modulo è verificare le competenze acquisite dall’alunno nello sperimentare il
comportamento delle cariche elettriche; applicare le leggi dell’Elettrotecnica per la soluzione delle reti monofase e trifase;
analizzare sistemi simmetrici, con carico equilibrato e squilibrato; applicare i principi di funzionamento delle macchine cc;
applicare le procedure di collaudo e misure su macchine cc; leggere ed interpretare il disegno tecnico; applicare le leggi
dell’Elettrotecnica per il calcolo delle cadute di tensione e delle sezioni di un cavo; eseguire calcoli con le potenze;
risolvere circuiti elettrici in corrente alternata; applicare i concetti di lavoro, potenza ed energia al caso dei circuiti elettrici;
valutare il valore istantaneo, il modulo e l’argomento delle tensioni e correnti dei circuiti in regime sinusoidale; utilizzare il
metodo simbolico, che si avvale delle proprietà dei numeri complessi associati alle sinusoidi; effettuare la scelta ed
utilizzo delle apparecchiature di protezione dei circuiti elettrici da sovraccarico e cortocircuito; effettuare la scelta ed
utilizzo delle apparecchiature di protezione dai contatti diretti e indiretti; applicare i principi di funzionamento di un motore
asincrono; identificare il sistema o il processo ad esso relativo; schematizzare un semplice modello mediante schemi a
blocchi funzionali.
Sviluppo cronologico : da settembre a febbraio
Livello: sviluppo
Verifiche: scritte (test a risposta multipla)
Competenze
 Sperimentare il
comportamento
delle cariche
elettriche
 Applicare le
leggi
dell’Elettrotecni
ca per la
soluzione delle
reti monofase e
trifase
 Analizzare
sistemi
simmetrici, con
carico
equilibrato e
squilibrato
 Applicare i
principi di
funzionamento
delle macchine
cc
 Applicare le
procedure di
collaudo e
misure su
macchine cc
 Leggere ed
interpretare il
disegno tecnico
 Applicare le
leggi
dell’Elettrotecni
ca per il calcolo
delle cadute di
tensione e delle
sezioni di un
cavo
 Eseguire calcoli
con le potenze
 Risolvere
circuiti elettrici
in corrente
Esiti formativi
 Comprende che esistono due














tipi di cariche elettriche, il
processo fisico
dell’elettrizzazione e le
interazioni tra le cariche
Riconosce la interazione tra le
cariche
Definisce e comprende il
principio di conservazione della
carica
Comprende l’importanza del
risparmio energetico
Riconosce le procedure per
risparmiare energia in casa
Comprende cos’è uno ione
Determina se uno ione è
positivo o negativo
Valuta l’applicabilità o meno
della legge di Ohm
Comprende che un circuito
elettrico è sempre costituito da
elementi fondamentali e
ricorrenti
Comprende che più resistenze
possono combinarsi in serie e
in parallelo e sa calcolare la
resistenza equivalente
Individua un cortocircuito
Comprende il concetto di
circuito a più maglie, sa
enunciare i principi di Kirchhoff
e sa calcolare la d.d.p. in una
maglia
Comprende che in un circuito
chiuso la somma delle tensioni
è uguale alla somma delle
cadute di tensione
Riconosce le specifiche
fondamentali degli strumenti di
misura
Comprende il concetto di errore
Conoscenze
 CARICHE
ELETTRICHE (E01)
 RISPARMIO
ENERGETICO IN
CASA (E02)
 MODELO ATOMICO
(E03)
 LA STRUTTURA
DELL’ATOMO E LA
DISTRIBUZIONE
DELLE CARICHE
AL SUO INTERNO
 PROPRIETA’
ELETTRICHE
DELLA MATERIA
(E04)
 CONCETTO DI
CORRENTE E
FORZA MOTRICE
(E05)
 I GENERATORI
ELETTRICI (E06)
 LA LEGGE DI OHM
(E07)
 CONDUTTORI,
ISOLANTI E
SEMICONDUTTORI
(E08)
 ELEMENTI
COSTITUTIVI DEL
CIRCUITO
ELETTRICO (E09)
 RESISTENZE IN
SERIE E IN
PARALLELO (E10)
 RESISTENZE
TRASCURABILI E
CORTOCIRCUITO
(E11)
 I PRINCIPI DI
KIRCHHOFF (E12)
2
Conoscenz
e pregresse
 Argomenti
svolti negli
anni
precedenti
Metodologia
Tempi
 Lezione
frontale
 Lezione
dialogata
 Esercitazioni in
aula
 Verifiche scritte
60+12
per la
verifica
Modulo
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alternata
di inserzione di uno strumento
 Applicare i
 Inserisce correttamente gli
concetti di
lavoro, potenza
ed energia al
caso dei circuiti
elettrici
 Valutare il
valore
istantaneo, il
modulo e
l’argomento
delle tensioni e
correnti dei
circuiti in regime
sinusoidale
 Utilizzare il
metodo
simbolico, che
si avvale delle
proprietà dei
numeri
complessi
associati alle
sinusoidi
 Applicare i
principi di
funzionamento
di un motore
asincrono
 Identificare il
sistema o il
processo ad
esso relativo
 Schematizzare
un semplice
modello
mediante
schemi a
blocchi
funzionali
strumenti ed effettua le misure
 Definisce ed usa multipli e
sottomultipli delle unità di
misure nel Sistema
Internazionale
 Comprende che esistono valori
definiti di resistenza per i
componenti commerciali
 Comprende il concetto di
tolleranza
 Calcola l’intervallo dei valori
possibili per un resistore
conoscendone la tolleranza
 Comprende il concetto di
generatore equivalente e sa
calcolarne gli elementi
costituenti
 Trasforma un generatore di
corrente in uno di tensione e
viceversa
 Enuncia i principi di Thevenin e
Norton
 Ha un quadro dei problemi e
delle soluzioni connesse alla
sicurezza degli impianti elettrici
 Riconosce i generatori di
tensione e di corrente
 Comprende la differenza tra
tensione e corrente elettrica
 Calcola la potenza elettrica
persa lungo una linea elettrica
 Riconosce il problema del
rifasamento di un impianto
elettrico
 Individua la differenza tra
potenza elettrica ed energia ed
è in grado di misurarle
 Comprende che l’energia non si
crea e non si distrugge, ma si
trasforma e che la grandezza
fisica attraverso cui avviene la
trasformazione è il lavoro
 Riconosce i principi
fondamentali dell’Elettrotecnica
e dell’elettronica e il
funzionamento delle macchine
elettriche
 Rappresenta una grandezza
alternata sinusoidale
 Possiede il concetto di
sfasamento tra U ed I
 Comprende l’importanza dei
filtri passivi
 Effettua il prodotto e il
quoziente dei vettori operando
sui moduli e sugli argomenti
 Valuta l’argomento di numeri
complessi anche con parte
reale negativa
 Riconosce le applicazione delle
 LA LEGGE DI OHM
PER UN CIRCUITO
CHIUSO (E13)
 MISURAZIONE
DELLE GRANDEZZE
ELETTRICHE (E14)
 CODICE A COLORI
DEI RESISTORI
(E15)
 I PRINCIPI DI
THEVENIN E
NORTON (E16)
 CIRCUITO
ELETTRICO E RETI
ELETTRICHE (E16b)
 POTENZA IN
CORRENTE
ALTERNATA (E17)
 CONCETTO DI
POTENZA ED
ENERGIA
ELETTRICA E LORO
MISURA (E17a)
 CORRENTE
ALTERNATA
MONOFASE (E18a)
 METODO
SIMBOLICO (E18b)
 CONCETTO DI
POTENZA
 SISTEMI TRIFASE
(E43)
 TRASFORMATORI
MONOFASE E
TRIFASE (E44)
 MOTORE IN
CORRENTE
CONTINUA (E45)
 MOTORE
ASINCRNO
MONOFASE E
TRIFASE (E46)
 CONTROLLI DI
PROCESSO E
SENSORI (E34i)
3
Modulo
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macchine in cc
 Comprende il funzionamento del
motore a magneti permanenti e
ad eccitazione indipendente
 Comprende e sa utilizzare le
relazioni tra velocità angolare,
coppia sviluppata, corrente
assorbita, tensione di
alimentazione
 Traccia le caratteristiche
meccaniche relative alle varie
tensioni di alimentazione
 Comprende che la velocità del
motore in cc può essere
regolata con continuità agendo
sulla tensione di alimentazione
 Descrive le caratteristiche
costitutive di un motore
asincrono e conosce il suo
principio di funzionamento e i
modi per variarne la velocità
 Descrive i modelli e i processi
 Disegna i controlli a catena
aperta e chiusa
 Sceglie il giusto sensore e
appropriata applicazione
4
Modulo
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Modulo 1
DIODI E APPLICAZIONI (E34a)
Presentazione: Scopo del presente modulo è conoscere i semiconduttori e i dispositivi allo stato solido che
costituiscono l’elemento fondamentale con il quale sono costruite le apparecchiature elettroniche.
Sviluppo cronologico : marzo
Livello: sviluppo
Verifiche: scritte (test a risposta multipla)
Competenza
Esiti formativi
Contenuti
 Descrivere il
comportamento
di un diodo
polarizzato
direttamente e
inversamente
 Descrivere le
principali
applicazioni dei
diodi e
scegliere i
modelli da
impiegare per
risolvere circuiti
comprendenti
diodi
 Possiede un’idea
della struttura
atomica della
materia
 Riconosce le
proprietà fisiche
dei conduttori,
semiconduttori e
isolanti
 Comprende
perché il
germanio e il
silicio sono
materiali
semiconduttori
 Ha chiaro il
significato di
“termine
intrinseco” riferito
ai semiconduttori
 Capisce
l’importanza del
concetto di
drogaggio di un
semiconduttore e
valutarne l’effetto
prodotto
 Comprende come
avviene la
conduzione in una
giunzione PN
 Rileva
sperimentalmente
le caratteristiche
voltamperometric
he di un diodo
semiconduttore
 Comprende il
principio di
funzionamento di
un diodo Zener e
di un diodo LED
 Fisica dei
semiconduttori e
giunzione PN
 Generalità sulla teoria
atomica
 Conduttori,
semiconduttori ed
isolanti
 I materiali
semiconduttori
 La conduzione nei
semiconduttori allo
stato puro
(semiconduttore
intrinseco)
 Semiconduttori drogati
 La giunzione PN
 Rilievo della
caratteristica U-I di un
diodo semiconduttore
 Diodo Zener e diodo
LED
 Studio grafico dei
circuiti con diodi
 Comportamento del
diodo inserito nei
circuiti con segnali
variabili
 Raddrizzatore ad una
semionda
 Raddrizzatore a doppia
semionda con
trasformatore a presa
centrale
 Raddrizzatore a ponte
di Graetz
 Alimentatori
 Diodo LED

5
Conoscenze
pregresse
 Saper classificare la
materia in base alle
proprietà elettriche
 Individuare gli effetti
del campo elettrico
sulle cariche
elettriche
 Saper risolvere
semplici reti
elettriche
Metodologia
Tempi
 Lezione frontale
 Libro di testo
 Appunti forniti
dal docente
10 +2
per
verifica
Modulo
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Modulo 2
IL TRANSISTOR BIPOLARE (BJT) (E34b)
Presentazione: Scopo del modulo del transistor bipolare è far conoscere il funzionamento e le applicazioni del
transistor bipolare BJT, componente elettronico che ha rivoluzionato l’elettronica moderna per le innumerevoli
applicazioni, dapprima sotto forma discreta e attualmente sotto forma integrata, all’interno di circuiti elettronici
programmabili e non programmabili. Nel modulo FET permette di conoscere il principio di funzionamento e le
applicazioni dei transistor unipolari ad effetto di campo, componenti elettronici che hanno avuto in questi ultimi anni un
vasto campo di applicazione, nella realizzazione di circuiti digitali (integrati a tecnologia MOS) e nella commutazione di
carichi di potenza.
Sviluppo cronologico : marzo-aprile
Livello: sviluppo
Verifiche: scritte (test a risposta multipla)
Competenza
Esiti formativi
Contenuti
 Comprendere i
principi che
regolano il
funzionamento
di un transistor
bipolare PNP e
NPN
 Comprende la differenza
tra un transistor PNP ed
NPN
 Riconosce i simboli e i
contenitori dei transistor
 Riconosce i modi di
collegamento di un BJT
 Calcola la resistenza
d’ingresso e d’uscita di un
transistor
 Interpreta le
caratteristiche statiche di
un transistor e capire la
differenza tra hfe e hFE
 Calcola il valore delle
resistenze di
polarizzazione
 Riconosce il
funzionamento di un BJT
come interruttore
 Riconosce visivamente
molti componenti elettricielettronici tra quelli più
largamente utilizzati
 Costituzione di un
transistor bipolare
 Principio di funzionamento
di un BJT
 Simboli dei transistor e
relativi contenitori
 Modi di collegamento di un
transistor
 Resistenza d’ingresso e di
uscita di un BJT
 Caratteristiche statiche di
un transistor
 Dimensionamento delle
resistenze di
polarizzazione di un BJT
 Saturazione ed
interdizione di un transistor
 Come si presentano i più
comuni componenti
elettrico-elettronici
6
Conoscenze
pregresse
 Conoscenza
dei diodi e
delle loro
applicazioni
Metodologia
Tempi
 Lezione frontale
 Libro di testo
 Appunti forniti
dal docente
10 +2
per
verifica
Modulo
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Modulo 3: CIRCUITI LOGICI (E32a)
Presentazione: Al termine di questo modulo l’alunno è in grado di effettuare la conversione da base decimale a base
diversa ed effettuare operazioni aritmetiche tra numeri a base 2, conosce i vari codici e ne comprende l’utilità nelle
applicazioni pratiche.
Sviluppo cronologico : aprile-maggio
Livello: sviluppo
Verifiche: scritte (test a risposta multipla)
Competenze
 Effettuare la

conversione
tra numeri di
basi diverse
Comprendere
l’utilità dei
codici numerici
ed
alfanumerici
Esiti formativi
 Comprende il concetto
di sistema di
numerazione
 Fornisce la descrizione
di sistema di
numerazione
 Comprende che
possono esistere infiniti
sistemi di numerazione
 Effettua la conversione
di un numero da base
decimale in base diversa
e viceversa
 Effettua le operazioni
aritmetiche tra numeri in
base 2
 Rappresenta i numeri
binari con segno
 Converte un numero tra
i numeri esadecimale,
binario e decimale
 Comprende l’utilità del
sistema esadecimale per
la sua immediata
corrispondenza con il
sistema binario
 Effettua la somma di
due numeri esadecimali
 Comprende il concetto
di codice
 Comprende che esiste
una relazione tra il
numero di simboli
costituenti il codice e il
numero di oggetti da
esso rappresentabili
 Calcola il numero di
oggetti rappresentabili
nel caso dei codici a
base binaria
 Riconosce i principali
codici numerici ed
alfanumerici a base
binaria
Conoscenze
 I sistemi di











numerazione
Il sistema binario
Operazioni nel sistema
binario
Numeri binari con
segno
Il sistema di
numerazione
esadecimale
Relazione tra i sistemi
esadecimale e binario
Somma di due numeri
esadecimali
Concetto di codice
Codice BCD
Codice GRAY
Codice ASCII
Codice a barre
Conoscenze
pregresse
 Non sono
richiesti
prerequisit
i specifici
Metodologia
Tempi
 Lezione
frontale
 Lezione
interattiva
 Appunti
forniti dal
docente
18 + 2
per
verifica
7