ISTITUTO TECNICO AERONAUTICO A. FERRARIN - CATANIA

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1 ISTITUTO TECNICO AERONAUTICO A. FERRARIN - CATANIA A. S ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE CLASSE 3 Sez. C Prof. Fiorio Walter - Prof. Distefano Antonino LIVELLO DI PARTENZA: La classe è formata da 28 alunni, 1 dei quali non frequenta regolarmente le lezioni; sono stati utilizzati brevi colloqui individuali al fine di determinare i livelli di partenza. Dalla rilevazione effettuata si evince che la classe presenta, oltre ad un comportamento spesso vivace, complessivamente alcune lacune sui contenuti specifici. Tali lacune comunque non dovrebbero compromettere le finalità formative da perseguire dato che i pre-requisiti specifici sono posseduti da quasi tutti gli allievi. Si fissano i seguenti obiettivi in termini di: CONOSCENZE: Conoscere le grandezze elettriche fondamentali e le principali leggi dell elettrodinamica, dell elettrostatica e dell elettromagnetismo. Conoscere i metodi di risoluzione delle reti elettriche in cc e in ca. Conoscere e utilizzare la strumentazione elettronica di base. Conoscere le problematiche relative alla sicurezza elettrica e le principali misure di protezione dai contatti diretti e indiretti. Conoscere i principi di funzionamento delle principali macchine elettriche. Conoscere i principali sistemi di protezione e prevenzione utilizzabili nei luoghi di lavoro. COMPETENZE DISCIPLINARI: Conoscere le relazioni fra le principali grandezze elettriche. Sapere valutare in un circuito le principali grandezze elettriche. Saper leggere i data sheets e valutare le caratteristiche dei dispositivi. COMPETENZE TRASVERSALI: Saper usare in modo appropriato le forme simboliche, gli schemi, i diagrammi e gli esempi. Esprimersi usando il linguaggio tecnico in modo accettabile. Imparare ad operare in modo autonomo.

2 Essere capace di confrontarsi e lavorare in gruppo. Realizzare una sintesi tra le conoscenze acquisite durante l intero corso di studi ed il resto delle discipline. METODOLOGIE: Nello svolgimento del programma risulterà prevalente la lezione frontale, a questa faranno seguito esercitazioni alla lavagna e verifiche orali anche come spunto per integrare e completare la lezione. Compatibilmente con le potenzialità del laboratorio di elettronica, parallelamente alla lezione verranno affrontate le relative esercitazioni pratiche a completamento della parte teorica. MATERIALI DIDATTICI: Sono previste tre ore settimanali di lezioni di cui una di laboratorio in copresenza. Testo in uso: R. Gliubich Elementi di Elettrotecnica ed Elettronica vol. unico IBN Ed. Appunti a cura degli alunni per le parti non comprese nel testo. Applicativi di simulazione circuitale (EWB, SPICE, Circuit Maker etc..) Laboratorio di elettronica. L attrezzatura di laboratorio consente di eseguire un adeguato numero di esercitazioni in modo da coprire gli argomenti previsti in teoria. TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA: Prevalentemente si farà ricorso all interrogazione orale ma sono anche previste verifiche scritte (svolgimento di semplici problemi, questionari a risposta breve e a risposta multipla). ATTIVITA DI RECUPERO E DI SOSTEGNO: Il recupero sarà effettuato nell ambito delle normali attività curriculari, salvo diverse e più gravi difficoltà, in tal caso si procederà con brevi pause didattiche e se possibile con IDEI. CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE MOD 1 Elementi di sicurezza elettrica 8 h MOD 2 Circuiti corrente continua 30 h MOD 3 Elettrostatica 10 h MOD 4 Magnetismo ed elettromagnetismo 10 h MOD 5 Circuiti in corrente alternata 25 h MOD 6 Elementi di macchine elettriche 15 h

3 Le varie unità didattiche previste in ciascun modulo sono dettagliati negli allegati programmi preventivi. Nella trattazione dei vari moduli si prevede il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici. MOD. 1 ELEMENTI DI SICUREZZA ELETTRICA Conoscere le Norme generali di protezione e sicurezza elettrica Conoscere le problematiche relative alla sicurezza elettrica e le principali misure di protezione dai contatti diretti e indiretti Comprendere il funzionamento dei principali dispositivi (interruttori magnetici, magnetotermici e differenziali) MOD. 2 CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA Conoscenza del fenomeno della corrente elettrica. Comprensione del concetto di grandezza elettrica. Conoscenza degli elementi costituenti una rete elettrica. Conoscenza delle leggi per lo studio dei circuiti in c.c. Capacità di impostare la risoluzione di una rete elettrica. Conoscere i concetti di potenza, energia e rendimento. Conoscere i principali strumenti e le relative modalità d uso. MOD. 3 ELETTROSTATICA Conoscere il significato di campo elettrico. Conoscere il significato di linea di forza. Saper calcolare la capacità di un sistema di condensatori. Saper calcolare l energia accumulata da un condensatore. MOD. 4 MAGNETISMO ED ELETTROMAGNETISMO Conoscere la teoria del campo magnetico. Conoscere il principio d induzione. Conoscere i circuiti magnetici. Saper applicare le leggi dell elettromagnetismo. MOD. 5 CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA Conoscere le grandezze alternate e le sue caratteristiche. Conoscere il metodo simbolico. Conoscere il comportamento dei dipoli R -L-C in c.a.

4 Conoscere il significato di Z, Y, G, B. Conoscere il significato fisico di P, Q, A. Saper risolvere un semplice circuito elettrico in c.a. Saper distinguere un sistema trifase da uno monofase. MOD. 6 ELEMENTI DI MACCHINE ELETTRICHE Conoscere le principali macchine elettriche e i parametri elettrici e fisici Comprendere il principio di funzionamento e le relazioni fondamentali del trasformatore Conoscere le principali macchine elettriche dinamiche e il principio di funzionamento Conoscere il campo magnetico rotante Conoscere i dati di targa delle principali macchine elettriche Contenuti disciplinari previsti MOD. 1 : ELEMENTI DI SICUREZZA ELETTRICA: Effetti della corrente elettrica sul corpo umano. Norme generali di protezione e sicurezza elettrica. Sistemi di protezione da contatti diretti e da contatti indiretti. Protezione da sovracorrente e da sovratensione Presa di terra. Interruttore differenziale (salvavita) fusibili interruttore termico, interruttore magnetico e interruttore magnetotermico. La figura del RSPP. MOD. 2 CIRCUITI IN C.C. Struttura della materia. Elettroni. Ioni. Quantità di carica. Intensità di corrente. Generatori elettrici. Differenza di potenziale. Caduta di tensione. Forza elettromotrice. Legge di Ohm. Resistenza e conduttanza. Materiali conduttori, semiconduttori e isolanti. Resistività e conduttività. Legge di Ohm per un circuito chiuso. Principi di Kirchoff. Resistenze in serie e in parallelo. Partitori ohmici di tensione. Derivatori ohmici di corrente. Principio di sovrapposizione degli effetti. Teoremi del generatore equivalente di Thevenin e di Norton. Legge di Joule. Potenza elettrica. Rendimento. MOD. 3: ELETTROSTATICA Legge di Coulomb. Campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Induzione elettrostatica. Polarizzazione. Rigidità dielettrica. Capacità e condensatori. Energia di un condensatore.

5 MOD. 4: MAGNETISMO ED ELETTROMAGNETISMO Proprietà dei magneti. Campi magnetici dovuti alle correnti. Flusso magnetico. Forze elettromotrici indotte. Legge generale dell induzione elettromagnetica. F.e.m. nei conduttori in movimento. Autoinduzione. Espressione del coefficiente di mutua induzione. Correnti parassite. Permeabilità magnetica di un materiale. Materiali ferromagnetici. Circuiti magnetici. Azioni fra campi magnetici e correnti: forze di natura elettromagnetica. Forze di natura elettrodinamica. MOD. 5: CIRCUITI IN C.A. Grandezze periodiche, alternate, sinusoidali. Rappresentazione di grandezze sinusoidali. Circuito puramente resistivo. Circuito puramente induttivo. Circuito puramente capacitivo. Circuito RL serie. Circuito RC serie. Circuito RLC serie. Impedenze. Reattanze. Ammettenze. Suscettanze. Frequenza di risonanza. Potenza elettrica monofase. Rifasamento. Circuiti trifase. Costituzione e generazione di un sistema trifase. Collegamento a stella. Collegamento a triangolo. Sistemi trifase a quattro fili. Potenza nei sistemi trifase simmetrici ed equilibrati. MOD. 6: ELEMENTI DI MACCHINE ELETTRICHE Generalità e classificazione delle macchine elettriche. Trasformatore monofase: principio di funzionamento - Perdite e rendimento. Macchine elettriche dinamiche. Macchine asincrone. Macchine sincrone alternatore. Macchine in corrente continua. La dinamo. Motore a corrente continua. Motore brushless.

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