DOCENTI : VINCENZI RICCARDO MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA A.S.: CLASSE: 3 A-ET

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1 : VINCENZI RICCARDO MATERIA: ELETTROTECNICA ED ENZO LUCIO ELETTRONICA A.S.: CLASSE: 3 A-ET Continuità di insegnante nella materia rispetto all anno precedente 1 Si No Gli obiettivi disciplinari dell anno precedente (con particolare riguardo alle abilità) erano stati tutti raggiunti, a parte isolati casi individuali? 2 Si No 1. OBIETTIVI EDUCATIVI E COGNITIVI TRASVERSALI Comunicazione nella madrelingua utilizzare il patrimonio lessicale ed espressivo della lingua italiana secondo le esigenze comunicative nel contesto scientifico tecnologico; leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di tipo tecnico; redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. Comunicazione nelle lingue straniere leggere, comprendere terminologie specifiche e testi scritti in lingua inglese. Competenza matematica e competenze di base in campo scientifico e tecnologico utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative; individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi; analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi, anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico; analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall esperienza; essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenza digitale utilizzare testi multimediali; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinari. Imparare ad imparare individuare collegamenti e relazioni; acquisire ed interpretare l informazione; organizzare il proprio apprendimento, individuando, scegliendo ed utilizzando varie fonti e varie modalità di informazione e di formazione (formale, non formale ed informale), anche in funzione dei tempi disponibili, delle proprie strategie e del proprio metodo di studio e di lavoro; utilizzare gli strumenti culturali e metodologici per porsi con atteggiamento razionale, critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni, ai suoi problemi, anche ai fini dell apprendimento permanente. Competenze sociali e civiche agire in modo autonomo e responsabile; collaborare e partecipare. 1 Solo per classi diverse dalla prima 2 Solo in caso di risposta affermativa alla domanda precedente

2 2. OBIETTIVI DISCIPLINARI 2.1. COMPETENZE DA PERSEGUIRE 3 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; analizzare tipologie delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento; gestire progetti; utilizzare linguaggi di programmazione riferiti ad ambiti specifici di applicazione; progettare impianti elettrici civili e industriali nel rispetto delle norme vigenti ABILITA DA RAGGIUNGERE applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed elettronici, lineari e non lineari; utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese; descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche delle apparecchiature elettriche ed elettroniche; applicare la teoria dei circuiti alle reti sollecitate in corrente continua e in alternata monofase; saper scegliere il metodo corretto di risoluzione di una rete elettrica; rappresentare componenti circuitali, apparati e impianti negli schemi funzionali; rappresentare ed elaborare i risultati utilizzando strumenti informatici; saper valutare i risultati di una misura; saper scegliere il metodo di misura più adatto per le principali grandezze elettriche; conoscere e valutare i rischi dell utilizzo dell energia elettrica in diverse condizioni di lavoro e in relazione alle diverse frequenze di impiego; applicare le norme tecniche e le leggi sulla sicurezza negli impianti elettrici; utilizzare semplici programmi relativi all acquisizione ed elaborazione dati. 3 Anche in collaborazione/sinergia con altri insegnamenti. Fare riferimento agli otto ambiti di competenze chiave della Raccomandazione P.E : Comunicazione nella madrelingua; Comunicazione nelle lingue straniere; Competenza matematica e competenze di base in scienza e tecnologia; Competenza digitale; Imparare ad imparare; Competenze sociali e civiche; Spirito di iniziativa e imprenditorialità; Consapevolezza ed espressione culturale.

3 2.3. COMPETENZE E ABILITA VERRANNO PROMOSSE ATTRAVERSO LO STUDIO DEI SEGUENTI CONTENUTI DISCIPLINARI: CONTENUTI DISCIPLINARI (Conoscenze): Tempi 1. CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE CONTINUA Settembre 1.1 richiami sulle unità di misura, sull equazione di una retta, sulle grandezze direttamente ed inversamente proporzionali; generalità sulle tipologie di corrente elettrica nei vari Dicembre materiali; grandezze elettriche fondamentali: carica, intensità di corrente, densità di (65 ore) corrente, tensione, potenza; legge di Ohm; resistenza, conduttanza, resistività, conduttività; materiali conduttori, semiconduttori, isolanti; variazione della resistività e della resistenza con la temperatura; effetto Joule; convenzione di segno generatoreutilizzatore; generatori ideali e reali di tensione e di corrente; caratteristica esterna dei generatori di tensione e di corrente; equivalenza tra generatori reali di tensione e di corrente; caratteristica di una resistenza; lati, nodi e maglie di un circuito; principi di Kirchhoff; collegamento in serie e parallelo di resistenze; regole del partitore di tensione e di corrente; collegamento a stella e a triangolo di resistenze; tensione tra due punti di un circuito; resistenza equivalente di una rete passiva; potenza utile, perduta e generata in un circuito; rendimento di un generatore; bilancio delle potenze. 1.2 risoluzione di una rete elettrica con l applicazione di: principi di Kirchhoff, principio di sovrapposizione degli effetti, principio del generatore equivalente di tensione. 2. ELETTROSTATICA 2.1 legge di Coulomb; costante dielettrica; campo elettrico; rigidità dielettrica; richiami sulle funzioni esponenziali; polarizzazione di un dielettrico; capacità; energia elettrostatica; collegamenti in serie, parallelo di condensatori. 2.2 risoluzione di semplici reti elettriche capacitive; transitorio di carica e scarica di un condensatore. 3. DISPOSITIVI ELETTRONICI A SEMICONDUTTORE 3.1 diodo a giunzione e sue caratteristiche; polarizzazione diretta e inversa; dipendenza dalla temperatura della 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. 3.2 transistor BJT: struttura, funzionamento e curve caratteristiche; caratteristiche di uscita; i transistor BJT impiegati come interruttori. 3.3 transistor MOSFET: struttura e principio di funzionamento, curve caratteristiche; polarizzazione dei FET e dei MOSFET; i FET impiegati come interruttori. Gennaio (13 ore) Gennaio Febbraio (12 ore) 4. ELETTROMAGNETISMO 4.1 intensità di campo magnetico; induzione magnetica; flusso magnetico; permeabilità magnetica; campo magnetico prodotto da un conduttore rettilineo, una spira, un solenoide; forza magnetomotrice; classificazione dei materiali magnetici; comportamento di un materiale ferromagnetico e sua caratteristica di magnetizzazione; principali tipologie di materiali ferromagnetici; riluttanza e permeanza magnetica; legge di Hopkinson; legge della circuitazione magnetica; induttanza; energia magnetica; risoluzione di semplici circuiti magnetici. 4.2 richiami sul prodotto vettoriale tra vettori; forze agenti su un conduttore, una spira, una bobina; momento di una spira; forze elettrodinamiche; legge di Lenz; tensioni indotte su conduttori in movimento in un campo magnetico; principio di funzionamento del generatore elettrico e del motore elettrico; fenomeni di auto e mutua induzione; transitorio di magnetizzazione e di smagnetizzazione. Febbraio Marzo (30 ore)

4 5. CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE 5.1 richiami sui numeri complessi; grandezze periodiche; grandezze alternate con particolare riferimento alle grandezze sinusoidali; valori massimo, efficace, medio; fattori di forma e di cresta; rappresentazione vettoriale di una grandezza sinusoidale; diagramma vettoriale; comportamento in corrente alternata degli elementi fondamentali di un circuito elettrico (resistenza, induttanza, capacità); reattanza, impedenza, suscettanza; potenza attiva, reattiva, apparente; esempi di alcuni circuiti elementari: R-L, R-C, R-L-C; collegamento in serie, parallelo, a stella, a triangolo di impedenze; comportamento di circuiti R-L e R-C al variare della frequenza; fenomeni di risonanza serie e parallelo in circuiti R-L-C; circuiti equivalenti per induttori e condensatori reali. 5.2 risoluzione di una rete elettrica in corrente alternata con l applicazione dei principi di Kirchhoff; principio di sovrapposizione degli effetti; principio del generatore equivalente di tensione; bilancio delle potenze: teorema di Boucherot; rendimento di un generatore e di una linea di alimentazione; rifasamento di un carico ohmicoinduttivo. 6. MISURE ELETTRICHE 6.1 cenni sugli errori nelle misure; errore assoluto, relativo; errori sistematici, accidentali, soggettivi; valore medio; errori nelle misure dirette ed indirette. 6.2 classificazione degli strumenti di uso comune; portata, costante di lettura, sensibilità, classe di precisione di uno strumento. 6.3 metodi per la stesura di una semplice relazione tecnica di laboratorio con l impiego anche di programmi di foglio di calcolo automatico (Open Office Calc), programmi di scrittura (Open Office Writer). 6.4 misure in corrente continua: impiego di un amperometro; impiego di un voltmetro; verifica della legge di Ohm; verifica dei principi di Kirchhoff; regolazione della corrente con inserzione in serie di un reostato; regolazione della tensione con inserzione in parallelo di un reostato; misura di resistenza con metodo volt-amperometrico: inserzione con voltmetro a monte e a valle; correzione dei consumi strumentali; ponte di Wheatstone; misura di potenza diretta con impiego del wattmetro. 6.5 rilievo del transitorio di carica e scarica di un condensatore. 6.6 rilievo della caratteristica diretta di un diodo a semiconduttore. 6.7 misure in corrente alternata: misura di un impedenza; misura di un induttanza con metodo industriale; misura di potenza in un circuito monofase. Aprile Maggio (40 ore) Settembre Maggio (50 ore) 3. ATTIVITA DI RECUPERO E SOSTEGNO Le attività di recupero verranno svolte durante le lezioni nel corso dell anno scolastico. 4. METODOLOGIE Le tecniche didattiche previste sono costituite dalla lezione frontale tradizionale, unitamente a esercitazioni numeriche e grafiche, esercitazioni pratiche in laboratorio; le lezioni vengono rivolte inoltre alla classe intera. 5. RISORSE E STRUMENTI DIDATTICI Lavagna, libro di testo, fotocopie, apparecchiature di laboratorio. I libri di testo adottati sono: G. Conte, M. Ceserani, E. Impallomeni Corso di elettrotecnica ed elettronica vol. 1 Casa editrice Hoepli codice ISBN G. Conte, M. Ceserani, E. Impallomeni Corso di elettrotecnica ed elettronica vol. 2 Casa editrice Hoepli codice ISBN

5 6. CRITERI DI VALUTAZIONE E VERIFICHE Esercitazioni numeriche e grafiche; prove scritte con domande aperte, interrogazioni singole, esercitazioni pratiche in laboratorio, relazioni tecniche di laboratorio. I criteri e la griglia di valutazione sono quelli approvati dal Collegio dei Docenti. 7. PROGETTI DEL POF A CUI l INSEGNANTE E LA CLASSE PARTECIPANO CON ATTIVITA PARTICOLARI Non sono previsti progetti. 8. EVENTUALI PROGETTI INTER/PLURIDISCIPLINARI ATTIVATI O DA ATTIVARE NELLA CLASSE Non sono previsti progetti. Mestre, I docenti Riccardo Vincenzi Lucio Enzo

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