Classe: 4AP Docenti: Prof. SERGIO LASEN Prof. ANTONIO PONTRDURO PIANO DI LAVORO

Transcript

1 Classe: 4AP Docenti: Prof. SERGIO LASEN Prof. ANTONIO PONTRDURO PIANO DI LAVORO Libro di testo: ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI 1 G.CONTE - HOEPLI CONTENUTI (Moduli) PREREQ. OBIETTIVI STRUMENTI VERIFICHE Conoscenze Competenze/ Capacità 1

2 1. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE CONTINUA Struttura della materia ed origine dei fenomeni elettrici: carica elettrica. Interazioni tra cariche elettriche e legge di Coulomb. Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori. Generatore elettrico: f.e.m., potenziale elettrico, tensione elettrica (d.d.p), corrente elettrica. Struttura di un circuito elettrico e convenzioni su corrente e f.e.m. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Resistività elettrica dei materiali e dipendenza della resistenza dalla temperatura. Legge di Ohm generalizzata. Elementi costitutivi di una rete elettrica: rami, nodi, maglie. Primo e secondo o di Kirchhoff. Collegamenti serie e parallelo di resistenze elettriche. Resistenza equivalente in una rete elettrica. Partitore di tensione e derivatore di corrente. Generatori di tensione e di corrente ideali e reali e loro equivalenza. Analisi delle reti elettriche mediante i di Kirchhoff. Reti binodali e teorema di Millman. Definizioni di potenza elettrica e di enegia elettrica. Trasformazione di energia elettrica in calore: legge di Joule. Conoscenza dei sistemi lineari di 1 grado. conoscere le grandezze elettriche fondamentali e la loro unitàdi misura. conoscere le leggi ed i relativi alle reti in corrente continua motivare l origine delle varie grandezze elettriche fondamentali e dei loro legami, assegnando a ciascuna di esse l appropriata unità di misura. riconoscere gli elementi di un circuito elettrico. riconoscere gli elementi di una rete elettrica lineare e saper applicare i principali metodi per la loro risoluzione. calcolare la resistenza equivalente ad un insieme di resistenze comunque collegate tra di loro. 2

3 2. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE Valori caratteristici delle grandezze alternate sinusoidali. Rappresentazione trigonometrica grafica e analitica. Rappresentazione vettoriale. Rappresentazione simbolica nelle forme binomia e polare. Circuiti puramente ohmici. Circuiti puramente induttivi: reattanza induttiva. Circuiti puramente capacitivi: reattanza capacitiva. Circuiti ohmico induttivi e ohmico capacitivi. Circuiti RLC serie: impedenza. Legge di Ohm in forma simbolica. Risoluzione di semplici reti elettriche in corrente alternata. Definizioni di potenza elettrica attiva, reattiva, apparente e di fattore di potenza. Espressioni di calcolo per le potenze. Teorema di Boucherot. Rifasamento dei carichi monofase: totale e parziale. numeri complessi. Conoscenza degli elementi di trigonometria. Conoscenza delle reti elettriche in corrente continua. Conoscere i metodi simbolici per la risoluzione di semplici reti elettriche in corrente alternata monofase. riconoscere le caratteristiche delle grandezze alternate sinusoidali. rappresentare vettorialmente e simbolicamente le varie grandezze alternate sinusoidali, sia nella forma binomia, sia in quella polare. motivare il comportamento elettrico dei bipoli fondamentali in regime alternato sinusoidale. risolvere semplici reti elettriche in corrente alternata monofase. 3. RETI ELETTRICHE IN CORRENTE ALTERNATA TRIFASE Collegamento delle fasi nei sistemi trifase. Sistemi trifase simmetrici ed equilibrati: stella e triangolo. Sistemi trifase simmetrici e squilibrati: stella con neutro, stella senza neutro e triangolo. Potenza elettrica nei sistemi trifase: attiva, reattiva, apparente. Rifasamento dei sistemi trifase: totale e parziale. valori caratteristici e delle varie rappresentazioni delle grandezze alternate sinusoidali. Conoscenza del dei circuiti in corrente alternata monofase. Conoscenza delle potenze nei circuiti in corrente alternata monofase e del problema del rifasamento. caratteristiche dei sistemi trifase a stella e a triangolo. relative al rifasamento nei sistemi trifase e le tecniche per realizzarlo. individuare i vari tipi di collegamenti tra le fasi di un sistema trifase. eseguire calcoli sui circuiti trifase simmetrici equilibrati e squilibrati e disegnare gli appropriati diagrammi vettoriali. calcolare le potenze attiva, reattiva ed apparente assorbite da carichi trifase comunque collegati. risolvere le inerenti il rifasamento dei sistemi trifase. 3

4 4. TRASFORMATORI MONOFASE E TRIFASE Principi costruttivi del trasformatore monofase: nucleo magnetico, avvolgimenti. Principio di del trasformatore monofase ideale: vuoto e carico. Trasformatore monofase reale: perdite nel ferro, perdite nel rame, dispersioni magnetiche. Principio di del trasformatore monofase reale: vuoto e carico. Circuiti equivalenti primario e secondario. Variazione di tensione da vuoto a carico. Principio di del trasformatore monofase reale: cortocircuito. Prove di collaudo sul trasformatore monofase: misura della resistenza degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in cortocircuito. Bilancio delle potenze e rendimento. Dati di targa di un trasformatore monofase. Funzionamento in parallelo di trasformatori monofase. Realizzazione del trasformatore trifase: circuiti magnetici e costruttivi. Principio di del trasformatore trifase. Funzionamento in parallelo di trasformatori trifase. Prove di collaudo sul trasformatore trifase: misura della resistenza degli avvolgimenti, prova a vuoto, prova in cortocircuito. 5. MACCHINE ELETTRICHE A CORRENTE CONTINUA Principi costruttivi delle macchine elettriche a corrente continua: statore, rotore, collettore a lamelle. Principio di di una dinamo a vuoto e a carico. Caratteristiche esterne delle dinamoa eccitazione indipendente, derivata, in serie, composta. Potenze, perdite e rendimento di una dinamo. Principio di di un motore a corrente continua all aviamento, a vuoto e a carico. Caratteristiche meccaniche dei motori a eccitazione indipendente, derivata, in serie. Potenze, perdite e rendimento di un motore a corrente continua. sistemi trifase. o di dei trasformatori monofase e trifase. Conoscerne i dati di targa ed il loro significato. o di delle macchine elettriche a corrente continua. descrivere il o di ed i circuiti equivalenti dei trasformatori. tracciarne i diagrammi vettoriali per le varie condizioni di carico. calcolare le potenze perse ed il rendimento. scegliere un trasformatore in relazione al suo impiego, limitatamente agli usi più comuni. realizzare gli appropriati circuiti di misura per il collaudo di un trasformatore. descrivere il o di ed il circuito equivalente delle macchine elettriche a corrente continua per le principali configurazioni dell eccitazione. determinare le caratteristiche di di un motore a corrente continua in base alle condizioni di alimentazione, di eccitazione e di carico. Sussidi didattici informatici per la stesura di su software applicativi per la stesura di 4

5 6. MACCHINE ELETTRICHE ASINCRONE Principi costruttivi delle macchine elettriche asincrone: statore, avvolgimenti statorici collegati a stella e triangolo, rotore a gabbia di scoiattolo e avvolto. Principio di di una macchina elettrica asincrona trifase: campo magnetico rotante e scorrimento. Avviamento di un motore asincrono trifase: Rotore a gabbia di scoiattolo: resistenze statoriche, autotrasformatore,commutatore stella triangolo. Rotore avvolto: reostato di avviamento. Circuito equivalente del motore asincrono trifase Diagramma circolare del motore asincrono trifase Potenze, perdite e rendimento di un motore asincrono trifase. Caratteristiche meccaniche di un motore asincrono trifase. Conoscenza sistemi trifase. dei o di del m.a.t. Conoscere i principali aspetti relativi all avviamento. descrivere il o di, il circuito equivalente ed il diagramma circolare di motore asincrono. discutere gli aspetti principali relativi all avviamento di un motore asincrono, anche in relazione alle caratteristiche del carico meccanico. su software applicativi per la stesura di 7. LABORATORIO DI MISURE ELETTRICHE misura di resistenza con il metodo voltamperometrico. misura di impedenza con il metodo industriale di joubert. inserzione aron; parti costituenti il trasformatore; misura della resistenza degli avvolgimenti; prova a vuoto; prova in corto circuito; prova diretta; Conoscenza della strumentazione analogica e digitale utilizzata in un laboratorio di misure elettriche. inerenti alle misure di potenza attiva e reattiva nei circuiti trifasi a tre e quattro fili. Conoscere le inerenti alle prove di collaudo sulle macchine elettriche saper montare correttamente un circuito di misura. saper effettuare correttamente le letture di grandezze misurate dagli strumenti. essere in grado di calcolare e valutare gli errori commessi dagli strumenti. essere in grado, in base alla conoscenza teorica, di effettuare i calcoli preliminari alla misura, per una appropriata scelta degli strumenti. essere in grado di gestire i dati rilevati da una misura, in relazione alla conoscenza teorica dell argomento trattato. saper redigere una relazione tecnica. saper rispettare le norme di sicurezza in laboratorio. sapersi organizzare in lavoro di gruppo. Saper eseguire le misure tipiche di tensione e corrente nei circuiti trifasi Saper riconoscere un trasformatore (monofase, trifase, di misura). Saper eseguire le prove di collaudo tipiche sui trasformatori. Saper eseguire il collaudo di un M.A.T. disegno e la progettazione di impianti elettrici e per la stesura di Stesura di relazioni sulle prove di laboratorio effettuate utilizzando sussidi didattici informatici basati su software applicativi per il disegno e la progettazione di impianti elettrici 5