PIANO DI LAVORO PERSONALE

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1 OBIETTIVI GENERALI DELLA DISCIPLINA NEL TRIENNIO Il docente di Elettrotecnica ed elettronica concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; cogliere l importanza dell orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell etica e della deontologia professionale; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; essere consapevole del valore sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e culturale a livello locale, nazionale e comunitario; riconoscere e applicare i principi dell organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi; analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; riconoscere le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali; orientarsi sulla normativa che disciplina i processi produttivi nel settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro, sia alla tutela dell ambiente e del territorio. OBIETTIVI DIDATTICI DA CONSEGUIRE NEL SECONDO BIENNIO Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica (es. risolvere una rete elettrica in c.c. o in c.a.). Spiegare e descrivere i principi di funzionamento e le caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento (es. scegliere un trasformatore per alimentare un semplice impianto industriale). Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore per effettuare collaudi, controlli e verifiche (es. utilizzare la strumentazione necessaria per il controllo del flusso di potenza in un sistema trifase). Gestire progetti (es. progettare la realizzazione di un filtro passa basso). Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. CLIL- Imparare a usare ciò che si sa della lingua Inglese attraverso i contenuti disciplinari dell Elettrotecnica e dintorni. COMPETENZE RICHIESTE Tutte le conoscenze e competenze acquisite nel terzo anno nelle discipline d indirizzo (Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici, Elettrotecnica ed Elettronica, Sistemi automatici). PLP REV. 3 del Pagina 1 di 6

2 MODALITÀ DI VERIFICA DEL POSSESSO DELLE COMPETENZE Le prove di verifica orali saranno sia interrogazioni brevi, cioè domande su singoli punti, che interrogazioni individuali più approfondite su molteplici argomenti. Queste ultime difficilmente saranno più di due a quadrimestre. Le prove di verifica scritte saranno effettuate al termine dei singoli moduli per accertare se tutti gli alunni hanno conseguito gli obiettivi perseguiti attraverso le specifiche attività svolte. Queste verifiche, almeno due a quadrimestre, saranno diversificate per obiettivi di conoscenza (es. domande aperte e/o chiuse) e di abilità (domande aperte e/o chiuse di tipo numerico). Le verifiche scritte saranno corredate di una griglia di correzione. Per quanto riguarda le attività di laboratorio, oltre al monitoraggio continuo sugli alunni presso banchi di lavoro, verranno richieste relazioni di gruppo al fine di stimolare il lavoro collaborativo. Ogni singolo alunno sarà poi valutato secondo un apposita griglia per ogni esercitazione proposta. SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE Agli studenti è stata somministrata una verifica d ingresso sugli argomenti assegnati nei compiti delle vacanze. Meno del 30% della classe è risultato sufficiente, con nessuna eccellenza e qualche grave insufficienza. Il lavoro che dovrà essere fatto nel corso del 4 anno è dunque intenso. METODOLOGIA DI LAVORO Oltre alla lezione frontale verranno effettuati esercitazioni o attività di studio in piccoli gruppi, anche per correzione dei compiti a casa, che verranno sempre assegnati. Il libro di testo cartaceo è indispensabile e se ne farà riferimento in modo continuo, gli studenti dovranno averlo sempre con sé. L approfondimenti di temi legati a elettricità, energia, ambiente, proposti in lingua inglese, offrono un ambiente di apprendimento che deve suscitare interesse e motivare a imparare. Metodologia CLIL (Content Language Integrated Learning). Il web è oramai diventato uno strumento molto importante ed entrerà fattivamente nelle lezioni in aula, soprattutto ora che al posto delle lavagne tradizionali sono state sostituite le lavagne multimediali. In molte classi gli studenti sono inoltre autorizzati a lavorare col tablet. Strumenti come posta elettronica, social network e i-cloud permettono di poter comunicare i modo veloce e condividere appunti, file, video e immagini. Esiste tuttavia una certezza incrollabile: nessuna metodologia digitale può garantire buoni risultati a prescindere dal tempo e dall impegno dello studente. Si può rendere l apprendimento più organico, duraturo e appagante, ma nessun sistema può produrre risultati istantanei e senza sforzo. RISORSE NECESSARIE Risorse multimediali messe a disposizione dall Istituto scolastico e/o di proprietà dello studente, libro di testo, risorse online, laboratorio di misure elettriche, sito web della Mondadori Education a cui gli studenti si devono registrare per poter accedere ai contenuti digitali. Le risorse CLIL e altre risorse, quali esercizi, approfondimenti, brochure, quaderni tecnici, ecc, verranno condivisi dalla docente con gli studenti nel PLP REV. 3 del Pagina 2 di 6

3 servizio di archiviazione messo a disposizione da Google Drive. Gli studenti dovranno quindi fornire una propria alla docente (si consiglia di crearsi un account gmail). MODALITÀ DI VALUTAZIONE La media finale di tutti i voti scritti, orali e pratici (unico voto) sarà così calcolata: valor medio delle medie dei voti raggiunti nelle prove scritte, prove orali e valutazioni di laboratorio individuali (secondo la griglia di valutazione proposta per le attività di laboratorio). Il voto così computato viene assegnato quando sussistano un congruo numero di prove all interno di una frequenza assidua. Fanno integrante parte della valutazione e del voto finale l impegno dimostrato durante tutto l anno in classe e in laboratorio, il positivo e quotidiano interagire con la classe, la diligenza nell esecuzione dei compiti assegnati, la puntualità nella partecipazione alle attività didattiche, la presenza costante alle lezioni e alle verifiche programmate, l andamento del primo quadrimestre, i progressi realizzati dallo studente in rapporto ai livelli d ingresso individuati. Queste integrazioni alla media finale possono venire quantizzate in un bonus/malus da +1 a 1. I voti assegnati alle relazioni di laboratorio di gruppo entreranno nelle griglie di valutazione dei singoli alunni per le attività di laboratorio, ma non entreranno direttamente nella media finale dei voti. PROGRAMMA Modulo 1 - Magnetismo UD1 Campo magnetico Campo magnetico e sue caratteristiche Definizione del vettore campo magnetico H UD2 Campo magnetico Forza magnetomotrice Definizione del vettore induzione magnetica B Costante elettromeccanica Permeabilità magnetica Flusso magnetico UD3 Isteresi e circuiti magnetici Materiali ferromagnetici Caratteristica di magnetizzazione Isteresi Diversi tipi di materiali magnetici Circuiti magnetici Legge di Hopkinson Energia dei campi magnetici Perdite per isteresi Correnti parassite Forza attraente di un magnete Magneti permanenti PLP REV. 3 del Pagina 3 di 6

4 Modulo 2 Elettromagnetismo-Generazione del campo magnetico UD1 Campi magnetici e correnti elettriche Campo magnetico generato da una corrente elettrica Forze elettromagnetiche UD2 Induzione elettromagnetica Induzione elettromagnetica (effetto generatore) Forze elettromagnetiche (effetto motore) UD3 Induttori e fenomeni induttivi Induttori e induttanze Calcolo dell induttanza di un solenoide Autoinduzione (cenni) Mutuainduzione (cenni) Fenomeni transitori nei circuiti induttivi Apertura di un circuito induttivo Energia di un campo magnetico generato da una corrente elettrica Lab: Circuito di spegnimento di un carico induttivo Modulo 3 Corrente alternata monofase UD1 Grandezze alternate sinusoidali Grandezze periodiche Grandezze alternate sinusoidali Valore efficace e suo significato fisico Fattore di forma Valor medio Fase di una sinusoide Rappresentazione vettoriale delle sinusoidi UD2 Vettori e numeri complessi Rappresentazione simbolica di un vettore Operazioni algebriche coi numeri complessi Forma esponenziale di un numero complesso UD3 Circuiti in corrente alternata sinusoidale Circuiti puramente resistivi. Potenza elettrica Circuiti puramente capacitivi. Reattanza capacitiva X c. Potenza elettrica. Comportamento di un condensatore al variare della frequenza Circuiti puramente induttivi. Reattanza induttiva X L. Potenza elettrica. Comportamento di un induttore al variare della frequenza Circuito R-L in serie. Impedenza complessa Circuito R-C in serie Circuito R-L-C in serie Impedenza equivalente Triangolo delle impedenze Circuito R-L e R-C in parallelo. Ammettenza Ammettenza equivalente PLP REV. 3 del Pagina 4 di 6

5 Triangolo delle ammettenze. Lab: Verifica delle relazioni vettoriali in un circuito R-L Lab: Misura di tensioni, correnti e sfasamenti nei circuiti R-L-C Estensione dei principi e dei teoremi fondamentali ai circuiti in corrente alternata Modulo 4 Potenza in corrente alternata monofase UD1 Diversi tipi di potenza in corrente alternata Potenza attiva Potenza reattiva Potenza complessa, potenza apparente e triangolo delle potenze Fattore di potenza Teorema di additività delle potenze. Risoluzione dei circuiti senza l utilizzo dei numeri complessi. Teorema di Boucherot Perdita di potenza lungo una linea elettrica Rendimento di una linea Potenza di dimensionamento di un apparecchiatura elettrica Lab: Misura della potenza nei circuiti in corrente alternata UD2 Rifasamento Rifasamento degli impianti Necessità ed effetti del rifasa mento Dimensionamento di una batteria di condensatori per il rifasamento Inserzione del condensatore di rifasamento Caduta di tensione di linea Caduta di tensione industriale Modulo 5 Sistemi trifase UD1 Sistemi trifase equilibrati Generalità dei sistemi trifase Lab: Verifica del rapporto tra le tensioni di fase e concatenate in un sistema trifase Carico equilibrato collegato a stella Inserzione sulle linee trifase di apparecchi monofase Carico equilibrato collegato a triangolo Quando adottare un collegamento a stella o a triangolo Lab: Misura delle correnti di linea e di fase Sistema simmetrico squilibrato a quattro fili Lab: Misura della corrente sul neutro UD2 Potenza elettrica e rifasa mento dei sistemi trifase Potenza elettrica in un sistema equilibrato a stella Potenza elettrica in un sistema equilibrato a triangolo Potenza elettrica in un sistema trifase non equilibrato Rifasamento di un carico trifase Lab: Misura della potenza elettrica nei sistemi trifase Modulo 6 Elettronica analogica di potenza UD1 Quadripoli e amplificatori PLP REV. 3 del Pagina 5 di 6

6 Bipoli, tripoli e quadripoli Il decibel L amplificatore Schemi a blocchi Amplificatori a retroazione negativa UD2 Il dominio della frequenza I filtri passivi La funzione di trasferimento Risposta in frequenza e diagrammi di Bode Il filtro RC passa alto Filtro RL passa basso e passa alto Circuito risonante serie Circuito risonante parallelo Filtro RC passa banda TESTO UTILIZZATO Marco Coppelli, Bruno Stortoni Eettrotecnica ed Elettronica A.Mondadori Scuola vol.1 e sito web Dispense della docente messe a disposizione nello spazio di archiviazione virtuale Google Drive EVENTUALI ATTIVITÀ INTEGRATIVE Uscite didattiche, visite d istruzione, alternanza scuola-lavoro PLP REV. 3 del Pagina 6 di 6