PIANO DI LAVORO DEI DOCENTI

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1 Pag. 1 di 5 Docenti: Materia insegnamento: Tecnologia disegno e progettazione Dipartimento: Elettronica Classe terza Anno scolastico: 1 Livello di partenza (test di ingresso, livelli rilevati) Non è previsto alcun test di ingresso. I livelli di preparazione rilevati con domande orali risultano sufficienti. 2 Attività di recupero e di sostegno che si intendono attivare Agli alunni in difficoltà verranno assegnati compiti mirati allo scopo di sanare o ridurre le lacune. Qualora necessario si prevedono corsi di recupero pomeridiano. 3 Obiettivi di apprendimento a) conoscenza in linea generale quali sono gli elementi di base che spiegano i meccanismi di conduzione elettrica nei materiali, e invece in maniera precisa il significato dei parametri che caratterizzano i materiali dal punto di vista elettrico b) conoscenza dei vari tipi di resistori lineari fissi e variabili, interpretare i fogli tecnici e saper utilizzare praticamente i dati disponibili c) conoscenza dei principali tipi di resistori non lineari, utilizzarne i dati disponibili sui fogli tecnici e suggerirne i criteri d'impiego d) conoscenza del comportamento in frequenza dei componenti passivi reali, sapendo stimare gli inconvenienti durante il loro impiego pratico e) conoscenza dei vari tipi di condensatori disponibili, interpretare i fogli tecnici, utilizzarne i dati disponibili e suggerire i criteri d'impiego f) conoscenza degli impieghi pratici dei materiali magnetici attraverso i componenti disponibili, conoscerne i parametri tipici e i criteri d'impiego g) conoscenza dei principali trasduttori quali fotoresistenze, sensori ottici e sensori di temperatura h) conoscenza dei simboli unificati dei componenti elettrici allo scopo di saper analizzare, progettare e disegnare un impianto elettrico di illuminazione e distribuzione di energia, relativamente ai quali debbono essere note le principali normative vigenti in materia di sicurezza i) devono essere in grado di utilizzare gli strumenti di Cad / Orcad elettronico per il disegno degli schemi elettrici, la verifica della loro correttezza e l ottenimento del master per la realizzazione di un circuito stampato j) gli allievi devono essere in grado di ottenere un "master" per la fotoincisione partendo da uno schema elettrico, e di realizzare un semplice circuito stampato k) gli allievi devono conoscere le modalità di impiego pratico delle famiglie logiche più diffuse, e devono saper progettare, realizzare e collaudare i circuiti basati su di esse

2 Pag. 2 di 5 4 Contenuti MODULO 1 Titolo: Componenti con comportamento costante in frequenza Unità didattica n.1.1 Unità didattica n.1.2 Unità didattica n.1.3 Unità didattica n.1.4 Proprietà elettriche dei materiali conduttori e isolanti: Richiami sulle relazioni fra struttura elettronica e comportamento elettrico dei materiali conduttori e isolanti. Definizione dei parametri elettrici che caratterizzano i conduttori e gli isolanti. Campi tipici d'impiego e principali categorie dei materiali impiegati in elettronica Resistori: Generalità sul comportamento di un resistore, con richiamo delle leggi dell'elettrotecnica (legge di ohm, partitore di tensione e corrente, legge di Joule e dissipazione termica). Parametri forniti dal costruttore e curve caratteristiche inserite nei fogli tecnici. Gamme di potenza, valori disponibili in commercio (serie standard E12) e codice di colori. Resistori a filo, a impasto, a strato e reti resistive: caratteristiche e valori tipici. Confronto e criteri di scelta fra le varie categorie in base alle esigenze applicative. Resistori variabili e trimmer resistivi. Resistori di potenza; la resistenza termica e il problema della dissipazione di potenza e del dimensionamento dei dissipatori. Interpretazione e uso dei fogli tecnici di resistori Resistori non lineari e applicazioni: Comportamento, parametri elettrici e curve caratteristiche di termistori (NTC e PTC) e dei varistori. Suggerimenti, criteri d'impiego, circuiti applicativi ed esercizi relativi all'uso di tali componenti. Esempio di tecnica di linearizzazione di un componente non lineare. Concetto, esempi e schemi a blocchi di alcuni sistemi di controllo ad anello aperto e chiuso tramite l'uso di componenti resistivi non lineari utilizzati come sensori. Trasduttori: Cenni ai resistori di tipo non lineare quali fotoresistori, magnetoresistori. Sensori ottici e sensori di temperatura

3 Pag. 3 di 5 MODULO 2 Titolo: Componenti con comportamento variabile in frequenza Unità didattica n.2.1 Unità didattica n.2.2 Unità didattica n.2.3 Unità didattica n.2.4 Comportamento in frequenza dei componenti passivi: Caratterizzazione dei segnali elettrici alternati: concetto di valore di picco, picco-picco ed efficace. Segnali periodici, definizione di frequenza e periodo. Segnali sinusoidali e concetto di sfasamento. Reattanza capacitiva e induttiva, calcolo dell impedenza di reti reattive. Comportamento in frequenza dei componenti passivi ideali e reali; criteri di scelta e d impiego Condensatori: Parametri elettrici e curve di caratterizzazione dei condensatori in generale. Circuito equivalente alle alte frequenze e reattanza ideale e reale. Fenomeni di carica e scarica di un condensatore. Condensatori plastici, ceramici, a mica, a vetro, ad aria ed elettrolitici all'alluminio e al tantalio. Confronto e criteri di scelta fra le varie categorie in base alle esigenze applicative. Interpretazione e uso dei fogli tecnici di condensatori. Esercizi e problemi applicativi sull'uso dei condensatori Materiali magnetici: Interpretazione del fenomeno del magnetismo. Domini ferromagnetici. Anomalie dei materiali ferromagnetici: interpretazione dei fenomeni e applicazioni pratiche. Ciclo d'isteresi e relativa caratterizzazione. Fenomeni di perdita nei materiali magnetici e relazione fra perdite e frequenza d'impiego. Scelta delle varie categorie di materiali magnetici in base alla frequenza d'impiego, alle perdite e alle proprietà magnetiche Componenti magnetici: Applicazioni dei materiali ferromagnetici negli induttori (per basse e alte frequenze, di filtro e di risonanza), nei relè (normali, bistabili) e nei trasformatori (di alimentazione, di accoppiamento e per impulsi)

4 Pag. 4 di 5 MODULO 3 Titolo: Laboratorio NOTA: tale modulo verrà svolto interamente durante le ore di laboratorio e sarà svolto in parallelo ai primi due moduli Unità didattica n.3.1 Unità didattica n.3.2 Unità didattica n.3.3 Unità didattica n.3.4 Autocad: Apprendimento ed utilizzo del Cad elettronico (versione LT 2008) per il disegno degli schemi elettrici. Struttura e potenzialità del programma, disegno e modifica di simboli, creazione testi Orcad: Apprendimento ed utilizzo del Cad elettronico OrCad Capture per il disegno degli schemi elettrici. Struttura e potenzialità del programma, piazzamento dei simboli, delle linee di collegamento, delle interconnessioni, delle terminazioni e dei testi, con editing degli attributi dei componenti. Verifica e correzione degli errori, ottenimento dell'elenco del materiale e compilazione della Netlist dello schema. Apprendimento e impiego del Cad elettronico OrCad Layout per l ottenimento del circuito stampato partendo dalla Netlist di uno schema. Piazzamento, collegamento ed editing dei moduli dei componenti, con tecnica a una e due facce Impianti elettrici e norme di sicurezza: Simboli elettrici e rappresentazione di schemi elettrici di illuminazione e comando, con analisi del loro modo di operare. Impianto per la distribuzione dell'energia elettrica e per l'illuminazione, con comando di gruppi di lampade da più punti utilizzando relè oppure a interruttori, deviatori e invertitori. Schemi elettrici funzionali, multifilari, unifilari e relative tavole di disegno degli schemi e del cablaggio. Norme sulla sicurezza negli ambienti di lavoro. Norme sull'esecuzione di impianti di illuminazione e distribuzione di energia Circuiti stampati: Tecniche di progetto dei circuiti stampati e di cablaggio dei componenti. Esempio di realizzazione di un circuito stampato. Rappresentazione di un circuito tramite schema elettrico, schema a blocchi per il collaudo, master per la fotoincisione del circuito stampato e cablaggio dei componenti

5 Pag. 5 di 5 5 Strumenti di lavoro Gli strumenti di lavoro utilizzati saranno: lavagna, libro di testo e videoproiettore. Le lezioni in classe saranno del tipo frontale e l insegnante cercherà di coinvolgere gli studenti ponendo opportune domande per stimolare una partecipazione più attiva ed avviare quindi più facilmente il processo di apprendimento. 6 Laboratorio Si rimanda a quanto indicato nel modulo 3. 7 Attività di recupero e approfondimento Si rimanda a quanto indicato nel punto 2. 8 Verifiche e valutazioni Verranno svolte un congruo numero di prove orali, scritte e pratiche per ciascuno dei due quadrimestri. L interrogazione orale verrà impostata come colloquio in grado di coinvolgere l alunno stimolandone la riflessione e l analisi degli argomenti trattati. Nella valutazione saranno adottati criteri determinati dal Consiglio di Classe in particolare la tradizionale scala decimale (voti da 1 a 10); verranno valutate le conoscenze acquisite, la comprensione dei concetti principali e la capacità di rielaborazione degli stessi. Le verifiche scritte potranno essere anche del tipo a test. Si terrà altresì conto dell impegno dimostrato nel corso dell anno scolastico e dei miglioramenti conseguiti dall alunno. Data: 01 ottobre 2008 Firma Alessandro Palma