ISTITUTO TECNICO DEI TRASPORTI E LOGISTICA NAUTICO SAN GIORGIO NAUTICO C.COLOMBO. CLASSE 3 A sez. 3CI

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1 CLASSE 3 A sez. 3CI MATERIA: Elettrotecnica, laboratorio 1. Contenuti del corso DOCENTI: SILVANO Stefano FERRARO Silvano Unità didattica 1: Gli strumenti di misura Il concetto di misura, errori di misura e loro classificazione, classificazione degli strumenti di misura, caratteristiche degli strumenti di misura, misura di corrente, di tensione, di resistenza e di potenza, metodo volt-amperometrico, ponti di misura. Gli strumenti usanti in elettrotecnica, uso di strumenti analogici, calcolo della costante dello strumento, uso di strumenti digitali. Esempi di misure e valutazione dell errore. Unità didattica 2: La corrente elettrica Costituzione della materia, corrente elettrica, generatori elettrici, forza elettromotrice, differenza di potenziale, tensione, unità di misura delle grandezze tensione, corrente, densità di corrente, resistenza e conduttanza, legge di Ohm, resistività e conduttanza, variazione della resistenza con la temperatura, variazione della resistenza in funzione dei parametri geometrici. Convenzione dei generatori e degli utilizzatori, bipoli elettrici, collegamento in serie e in parallelo di resistenze, semplificazione dei circuiti, partitori di tensione, partitori di corrente. Misura diretta di V ed I con strumenti analogici. Misura di R con metodo volt-amperometrico e verifica della legge di Ohm. Uso del tester digitale e analogico. Unità didattica 3: Le reti elettriche Nodi, lati e maglie, primo e secondo principio di Kirchhoff, principio della sovrapposizione degli effetti, teorema di Thevenin, risoluzione di circuiti complessi Verifica analitica e sperimentale dei principi di Kirchhoff.

2 Unità didattica 4: Energia e potenza elettrica Potenza elettrica, energia, unità di misura della potenza e dell energia, effetto Joule, legge di Joule, bilancio energetico. Misura della potenza in corrente continua con il metodo volt-amperometrico e con il wattmetro. Misura della resistenza del filamento di una lampadina e verifica della sua dipendenza dalla temperatura. Unità didattica 5: Il campo elettrico Il campo elettrico, il campo elettrico uniforme, induzione elettrostatica, la polarizzazione, la costante dielettrica, il condensatore piano, la capacità di un condensatore, l energia elettrostatica, condensatori in serie, in parallelo, risoluzione di reti capacitive a regime costante, fenomeni transitori nei condensatori, carica e scarica di un condensatore, costante di tempo. Carica e scarica di un condensatore su una resistenza e visualizzazione mediante oscilloscopio. Unità didattica 6: Magnetismo ed elettromagnetismo Caratteristiche dei magneti permanenti, il campo magnetico, l elettromagnetismo, l intensità di campo magnetico, l induzione magnetica, la permeabilità magnetica dei materiali, forza magnetomotrice, caratteristica di magnetizzazione, isteresi magnetica, flusso magnetico, riluttanza e permeanza, legge di Hopkinson, legge della circuitazione magnetica, induttanza, forza agente su un conduttore elettrico, induzione elettromagnetica, tensione indotta in un conduttore. Esperienze sui circuiti magnetici e su magneti creati artificialmente, effetti magnetici di circuiti percorsi da corrente. Camogli, 04/06/2013 I docenti del corso

3 CLASSE 3 A sez. 3CNA MATERIA: Elettrotecnica, laboratorio 1. Contenuti del corso DOCENTI: SILVANO Stefano PENNA Giovanni Unità didattica 1: Gli strumenti di misura Il concetto di misura, errori di misura e loro classificazione, classificazione degli strumenti di misura, caratteristiche degli strumenti di misura, misura di corrente, di tensione, di resistenza e di potenza, metodo volt-amperometrico, ponti di misura. Gli strumenti usanti in elettrotecnica, uso di strumenti analogici, calcolo della costante dello strumento, uso di strumenti digitali. Esempi di misure e valutazione dell errore. Unità didattica 2: La corrente elettrica Costituzione della materia, corrente elettrica, generatori elettrici, forza elettromotrice, differenza di potenziale, tensione, unità di misura delle grandezze tensione, corrente, densità di corrente, resistenza e conduttanza, legge di Ohm, resistività e conduttanza, variazione della resistenza con la temperatura, variazione della resistenza in funzione dei parametri geometrici. Convenzione dei generatori e degli utilizzatori, bipoli elettrici, collegamento in serie e in parallelo di resistenze, semplificazione dei circuiti, partitori di tensione, partitori di corrente. Misura diretta di V ed I con strumenti analogici. Misura di R con metodo volt-amperometrico e verifica della legge di Ohm. Uso del tester digitale e analogico. Unità didattica 3: Le reti elettriche Nodi, lati e maglie, primo e secondo principio di Kirchhoff, principio della sovrapposizione degli effetti, teorema di Thevenin, risoluzione di circuiti complessi Verifica analitica e sperimentale dei principi di Kirchhoff.

4 Unità didattica 4: Energia e potenza elettrica Potenza elettrica, energia, unità di misura della potenza e dell energia, effetto Joule, legge di Joule, bilancio energetico. Misura della potenza in corrente continua con il metodo volt-amperometrico e con il wattmetro. Misura della resistenza del filamento di una lampadina e verifica della sua dipendenza dalla temperatura. Unità didattica 5: Il campo elettrico Il campo elettrico, il campo elettrico uniforme, induzione elettrostatica, la polarizzazione, la costante dielettrica, il condensatore piano, la capacità di un condensatore, l energia elettrostatica, condensatori in serie, in parallelo, risoluzione di reti capacitive a regime costante, fenomeni transitori nei condensatori, carica e scarica di un condensatore, costante di tempo. Carica e scarica di un condensatore su una resistenza e visualizzazione mediante oscilloscopio. Unità didattica 6: Magnetismo ed elettromagnetismo Caratteristiche dei magneti permanenti, il campo magnetico, l elettromagnetismo, l intensità di campo magnetico, l induzione magnetica, la permeabilità magnetica dei materiali, forza magnetomotrice, caratteristica di magnetizzazione, isteresi magnetica, flusso magnetico, riluttanza e permeanza, legge di Hopkinson, legge della circuitazione magnetica, induttanza, forza agente su un conduttore elettrico, induzione elettromagnetica, tensione indotta in un conduttore. Esperienze sui circuiti magnetici e su magneti creati artificialmente, effetti magnetici di circuiti percorsi da corrente. Camogli, 04/06/2013 I docenti del corso

5 CLASSE 4 AA MATERIA: Elettrotecnica, laboratorio DOCENTI: SILVANO Stefano VERCESI Gianni Piero Unità didattica 1: Circuiti in corrente alternata. I numeri complessi, forma polare e forma cartesiana di un vettore, rappresentazione sul piano di Gauss, il versore J, conversione dei vettori da notazione cartesiana a polare e viceversa. Somma, differenza, prodotto e rapporto tra vettori. Vettore complesso coniugato. Grandezze periodiche e alternate, circuiti in corrente alternata, definizione di periodo, frequenza, valore medio, valore massimo e valore efficace di una grandezza sinusoidale, rappresentazione cartesiana, simbolica, di una grandezza alternata, definizione di reattanza induttiva e capacitiva, definizione di impedenza Z. Circuiti puramente ohmici, puramente induttivi e puramente capacitivi, circuiti composti R-L, R-C, R-L-C. Risoluzione di circuiti in corrente alternata sinusoidale applicando la legge di Ohm, collegamento di impedenze, impedenze collegate in serie, in parallelo, potenza attiva, potenza reattiva ed apparente, fattore di potenza, principi di Kirchhoff, Unità didattica 2: Circuiti trifase Circuiti in corrente alternata trifase, definizione di terna, terna diretta e terna inversa, terne simmetriche e dissimetriche, terne equilibrate e squilibrate, generatori trifase e utilizzatori trifase, sistemi trifase, sistemi simmetrici, equilibrati e squilibrati, collegamento a stella, collegamento a triangolo, centro stella. Caratteristiche del collegamento a stella e del collegamento a triangolo. Definizione di tensione stellata e concatenata, carichi equilibrati e squilibrati, spostamento del centro stella, corrente nel filo di neutro,

6 correnti di linea e di fase, potenza nei sistemi trifase, potenza attiva, reattiva e apparente, fattore di potenza, inserzione Aron. Unità didattica 3: Semiconduttori e diodi Materiali semiconduttori, semiconduttori drogati, la giunzione PN,polarizzazione diretta e inversa, caratteristica reale, semireale e ideale del diodo, simbolo grafico, anodo e catodo, diodo LED, diodo zener, punto di lavoro, codici colore delle resistenze, codici dei condensatori. Unità didattica 4: Gli alimentatori Ponte a semionda, ponte a doppia semionda, ponte di Graetz, i filtri con condensatori, alimentatori stabilizzati. Raddrizzatore ad una semionda, raddrizzatore a ponte di Graetz monofase: schema elettrico; montaggio del circuito; verifica del funzionamento con e senza filtro di livellamento con l uso di strumentazione digitale e dell oscilloscopio a doppia traccia. Unità didattica 5: I transistori BJT Il transistore BJT, caratteristica I-V dei dispositivi, equazioni caratteristiche di un transistore BJT, impieghi dei transistor, zone di funzionamento, funzionamento on-off di un transistor, determinazione grafica del punto di lavoro. Unità didattica 6: Gli amplificatori operazionali Principi di funzionamento e concetti fondamentali sull AMP-OP, configurazioni di un AMP-OP, schemi elettrici; circuito equivalente; caratteristiche fondamentali dell amplificatore operazionale ideale. Analisi del funzionamento a partire dall amplificatore differenziale, amplificatori invertenti e non invertenti, l amplificatore operazionale come inseguitore in tensione, sommatore. Camogli, 04/06/2013 I docenti del corso

7 CLASSE 4 AIM MATERIA: Elettrotecnica, laboratorio DOCENTI: SILVANO Stefano FERRARO Silvano Unità didattica 1: Circuiti in corrente alternata. I numeri complessi, forma polare e forma cartesiana di un vettore, rappresentazione sul piano di Gauss, il versore J, conversione dei vettori da notazione cartesiana a polare e viceversa. Somma, differenza, prodotto e rapporto tra vettori. Vettore complesso coniugato. Grandezze periodiche e alternate, circuiti in corrente alternata, definizione di periodo, frequenza, valore medio, valore massimo e valore efficace di una grandezza sinusoidale, rappresentazione cartesiana, simbolica, di una grandezza alternata, definizione di reattanza induttiva e capacitiva, definizione di impedenza Z. Circuiti puramente ohmici, puramente induttivi e puramente capacitivi, circuiti composti R-L, R-C, R-L-C. Risoluzione di circuiti in corrente alternata sinusoidale applicando la legge di Ohm, collegamento di impedenze, impedenze collegate in serie, in parallelo, collegamento stellatriangolo di impedenze, frequenza di risonanza, potenza attiva, potenza reattiva ed apparente, fattore di potenza, triangolo delle impedenze, delle tensioni e delle potenze, principi di Kirchhoff, Unità didattica 2: Circuiti trifase Circuiti in corrente alternata trifase, definizione di terna, terna diretta e terna inversa, terne simmetriche e dissimetriche, terne equilibrate e squilibrate, generatori trifase e utilizzatori trifase, sistemi trifase, sistemi simmetrici, equilibrati e squilibrati, collegamento a stella, collegamento a triangolo, centro stella. Caratteristiche del collegamento a stella e del collegamento a triangolo. Definizione di tensione stellata e concatenata, carichi equilibrati e squilibrati, spostamento del centro stella, corrente nel filo di neutro,

8 diagramma vettoriale nei sistemi trifase, correnti di linea e di fase, potenza nei sistemi trifase, potenza attiva, reattiva e apparente, fattore di potenza, inserzione Aron, caduta di tensione sulle linee trifase, Unità didattica 3: Semiconduttori e diodi Materiali semiconduttori, semiconduttori drogati, la giunzione PN,polarizzazione diretta e inversa, caratteristica reale, semireale e ideale del diodo, simbolo grafico, anodo e catodo, diodo LED, diodo zener, punto di lavoro, codici colore delle resistenze, codici dei condensatori. Unità didattica 4: Gli alimentatori Ponte a semionda, ponte a doppia semionda, ponte di Graetz, i filtri con condensatori, alimentatori stabilizzati. Raddrizzatore ad una semionda, raddrizzatore a ponte di Graetz monofase: schema elettrico; montaggio del circuito; verifica del funzionamento con e senza filtro di livellamento con l uso di strumentazione digitale e dell oscilloscopio a doppia traccia. Unità didattica 5: I transistori BJT Il transistore BJT, caratteristica I-V dei dispositivi, equazioni caratteristiche di un transistore BJT, impieghi dei transistor, zone di funzionamento, funzionamento on-off di un transistor, determinazione grafica del punto di lavoro. Unità didattica 6: Gli amplificatori operazionali Principi di funzionamento e concetti fondamentali sull AMP-OP, configurazioni di un AMP-OP, schemi elettrici; circuito equivalente; caratteristiche fondamentali dell amplificatore operazionale ideale. Analisi del funzionamento a partire dall amplificatore differenziale, amplificatori invertenti e non invertenti, l amplificatore operazionale come inseguitore in tensione, sommatore. Camogli, 04/06/2013 I docenti del corso

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