PROGRAMMA PRELIMINARE DI TECNOLOGIE ELETTRICO-ELETTRONICHE E APPLICAZIONI

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI" SEZIONE ASSOCIATA G. MARCONI Via T. Serafin, CAVARZERE (VE) Tel. 0426/ Fax 0426/ ipsiamarconi@veronesemarconi.it - Web: - Cod. Min. VERI PROGRAMMA PRELIMINARE DI TECNOLOGIE ELETTRICO-ELETTRONICHE E APPLICAZIONI Docente: Prof. PIERPAOLO MARCHESI Insegnante Tecnico Pratico: Prof. LUCIANO ZENNARO Classe: 4B-MAT a.s: 2015/2016 PROGRAMMA DIDATTICO TESTI: TECNOLOGIE ELETTRICO-ELETTRONICHE E APPLICAZIONI-HOEPLI (GALLOTTI, RONDINELLI) VOL. 1 e VOL. 2 MODULO 1: RIPASSO RETI IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE Grandezze periodiche; grandezze alternate e grandezze sinusoidali; (APPUNTI) Passaggio da grandezza alternata sinusoidale a vettore rotante: il fasore; (APPUNTI) Numeri complessi: significato geometrico del termine e jφ ; (APPUNTI) Espressione di un numero complesso in forma cartesiana; (APPUNTI) Espressione di un numero complesso in forma polare; (APPUNTI) Somma e differenza di numeri complessi: utilizzo della forma cartesiana; (APPUNTI) Prodotto e rapporto di numeri complessi: utilizzo della forma polare; (APPUNTI) Concetto di valore efficace di una grandezza; (APPUNTI) Concetto di impedenza; (APPUNTI) Reti elettriche in regime sinusoidale; (APPUNTI) Circuito puramente resistivo: comportamento in c.a. e in c.c.; (A3.4, A3.5 VOL. 1) Circuito puramente induttivo: comportamento in c.a. e in c.c.; (A3.4, A3.5 VOL. 1) Circuito puramente capacitivo: comportamento in c.a. e in c.c.; (A3.4, A3.5 VOL. 1) Serie e parallelo tra induttanze; (B1.3 VOL. 1) Serie e parallelo tra capacità; (B1.3 VOL. 1) Collegamento tra generatori ideali; (B1.3 VOL. 1) Potenza attiva, reattiva ed apparente: triangolo delle potenze e teorema di Boucherot; (APPUNTI e B1.4 VOL.1) Generatori reali di tensione e corrente: comportamento in c.c. e in c.a.; (B1.5 VOL. 1) MODULO 2: SISTEMI TRIFASE Collegamento a stella e a triangolo: equivalenza tra tripoli; (B1.6 VOL. 1) Sistemi trifasi simmetrici: generalità; (B3.1 VOL. 1) Sistema con carico a stella squilibrato con neutro; (B3.2 VOL. 1) Sistema con carico a stella equilibrato con e senza neutro; (B3.3 VOL. 1) Sistema con carico a triangolo squilibrato ed equilibrato; (B3.4 VOL. 1) 1 / 6

2 Potenze nei sistemi trifase; (B3.4 VOL. 1) MODULO 3: LINEE ELETTRICHE E RIFASAMENTO Struttura: generatore/linea/carico; (C1.1 VOL. 1) Metodo di Boucherot; (C1.2 VOL. 1) Caduta di tensione industriale; (C1.3 VOL. 1) Rifasamento: vantaggi; (C2.1 VOL. 1) Scelta dei condensatori di rifasamento; (C2.2 VOL. 1) MODULO 4: PRINCIPI DI MACCHINE ELETTRICHE (VOL. 2) Definizioni e classificazioni; Richiami di fisica; Forza di Lorentz; Legge di Faraday-Neumann-Lenz; Materiali per la costruzione delle macchine elettriche: conduttori, magnetici e isolanti; Classificazione delle perdite: effetto Joule, isteresi magnetica, correnti parassite e attritoventilazione; MODULO 5: TRASFORMATORE MONOFASE (VOL. 2) Elementi costitutivi e struttura; Principio di funzionamento del trasformatore ideale; Trasformatore ideale a vuoto; Trasformatore ideale a carico; Trasformatore reale e modello elettrico; Dati di targa. MODULO 6: TRASFORMATORE TRIFASE (VOL. 2) Caratteristiche principali; Rapporto spira e rapporto di trasformazione; Gruppo del trasformatore; Modello elettrico e dati di targa. MODULO 7: MACCHINE ROTANTI (VOL. 2) MOTORE ASINCRONO TRIFASE Elementi costitutivi e struttura; Principio di funzionamento e modello elettrico; Potenze, coppie e caratteristica meccanica; Regolazione di velocità: variazione della tensione di alimentazione, aumento della resistenza rotorica; Avviamento; Dati di targa. 2 / 6

3 MOTORE IN CORRENTE CONTINUA Struttura e principio di funzionamento; Tipi di eccitazione; Potenze, coppie e caratteristica meccanica; Regolazione di velocità: variazione della tensione di indotto V d, inserimento di un reostato di avviamento R AVV, variazione del flusso di eccitazione Φ ECC; Avviamento; Inversione di marcia; Esempio di calcolo: funzionamento in condizioni nominali, avviamento e variazione di tensione. MODULO 8: IMPIANTO INDUSTRIALE UTILIZZATORE (VOL. 2) Introduzione; Struttura dell impianto; Cenni sul dimensionamento; Corrente di esercizio e potenza media convenzionale; Scelta del cavo; Scelta dell interruttore magnetotermico; Esempio di calcolo. MODULO 9: SISTEMI DI PROTEZIONE (VOL. 2) SISTEMI DI PROTEZIONE AUTOMATICA Generalità; Sistema TT e relè differenziale; Sistema TN e interruttore automatico magnetotermico. IMPIANTI DI TERRA Struttura dell impianto di terra; Conduttore di protezione (PE); Collettore; Collegamenti equipotenziali; Dispersore; Collegamenti equipotenziali; Aspetti legislativi e normativi. SISTEMI A BASSISSIMA TENSIONE Generalità; Sistema SELV; Sistema PELV; Sistema FELV. 3 / 6

4 MODULO 10: ALGEBRA DI BOOLE E RETI COMBINATORIE PORTE LOGICHE E ALGEBRA DI BOOLE (D2 VOL. 1) Concetti fondamentali e postulati (OR-AND-NOT); Interpretazione dei concetti e dei postulati; Teorema dell idempotenza; Teorema della doppia negazione o dell involuzione; Teorema dell assorbimento; Teorema di De Morgan; Generalizzazione del teorema di De Morgan; Le funzioni OR esclusivo (EX-OE) e NOR esclusivo (EX-NOR); Rappresentazione delle funzioni logiche nel dominio del tempo. ANALISI E PROGETTO DI RETI COMBINATORIE (E1 VOL. 1) Analisi di reti combinatorie; Determinazione dell espressione algebrica dal circuito logico; Determinazione della tabella della verità dall espressione algebrica; Semplificazione delle espressioni logiche con le mappe di Karnaugh; Progetto di reti combinatorie; Formalizzazione del problema e sua descrizione mediante la tabella di verità; Determinazione della forma canonica della funzione; Disegno dello schema del circuito; Universalità delle porte NAND e NOR. MODULO 11: ELETTRONICA ANALOGICA CIRCUITI A TRANSISTOR (F2 VOL. 1) Generalità sul transistor; Utilizzo del BJT come interruttore ON/OFF; Amplificatore di piccoli segnali. AMPLIFICATORI OPERAZIONALI (F3 VOL. 1) Il componente, Configurazioni ed applicazioni. 4 / 6

5 MODULO 11: RISCHIO RUMORE E VIBRAZIONI 1 (SLIDES DELL ING. PIERPAOLO MARCHESI UTILIZZATE COME LIBERO PROFESSIONISTA PER LA FORMAZIONE DEI LAVORATORI NELLE AZIENDE, SECONDO D.Lgs 81/08) RISCHIO RUMORE E VIBRAZIONI Rumore, vibrazioni, salute e sicurezza sul lavoro Cenni di acustica fisica e fisiologica sul rumore Rumore e D.Lgs 81/08 Metodologie e strumenti di misura per il rumore I DPI per il rumore La bonifica acustica ed esperienze di prevenzione Meccanica delle vibrazioni Vibrazioni e D.Lgs 81/08 Le vibrazioni al sistema mano braccio Le vibrazioni al corpo intero Le banche dati e le misurazioni La bonifica e prevenzione per le vibrazioni LABORATORIO 1. Verifica sperimentale del campo magnetico generato dal passaggio di una corrente elettrica in un conduttore rettilineo, in una spira e in un bobina e verifica del fenomeno dell induzione elettromagnetica; 2. Misura di tensione continua e alternata sinusoidale; 3. Misura della potenza attiva e del cosφ in c.a. monofase: circuito puramente resistivo; 4. Misura di tensione ai capi di un impedenza ohmico induttiva: circuito R-L serie; 5. Misura della potenza attiva e del cosφ in c.a. monofase: circuito R-L parallelo; 6. Misura della potenza attiva e del cosφ in c.a. monofase: circuito R-C parallelo; 7. Misura della correte assorbita da un carico R-L prima e dopo rifasamento; 8. Misure di potenza in un sistema trifase simmetrico ed equilibrato/squilibrato: carico a stella senza/con neutro; 9. Prova a vuoto di un trasformatore monofase; 10. Prova in cortocircuito di un trasformatore monofase; 11. Prova a vuoto e a rotore bloccato di un motore asincrono trifase; 12. Rilievo della caratteristica di intervento di un interruttore automatico magnetotermico differenziale e misura della resistenza dell impianto di terra; 1 Lo svolgimento di questo modulo da parte del Prof. Pierpaolo Marchesi è stato richiesto dai colleghi del settore Impianti Meccanici, in quanto egli è in possesso della qualifica di Tecnico Competente in Acustica Ambientale, iscritto al n. 639 nell elenco dei TCA della Regione Veneto. 5 / 6

6 13. Verifica della tabella di verità per porte logiche semplici: OR, NOT, AND; 14. Verifica della tabella di verità di un circuito combinatorio; 15. Verifica del guadagno di un amplificatore operazionale in configurazione invertente e non invertente. Cavarzere, 14/11/2015 Gli insegnanti: Prof. Pierpaolo Marchesi Prof. Luciano Zennaro 6 / 6