ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI"

Transcript

1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI" SEZIONE ASSOCIATA G. MARCONI Via T. Serafin, CAVARZERE (VE) Tel. 0426/ Fax 0426/ PROGRAMMA PREVENTIVO: Tecnologie Elettrico-Elettroniche e Applicazioni Docentte:: MARCHESAN ELISABETTA Insegnantte Tecniico Prattiico:: PAVANATO SANDRO Cllasse 3A MAT a..s:: 2015//16 PROGRAMMA DIDATTICO Modulo n 1: STRUTTURA DELLA MATERIA E FENOMENI ELETTRICI 1.1 Cariche elettriche: - Comprendere che esistono due tipi di carica elettrica - Conoscere le interazioni fra cariche - Conoscere cosa significa elettrizzare un materiale - Conoscere la struttura dell'atomo e la distribuzione delle cariche al suo interno - Comprendere cos'è uno ione - Distinzione fra le cariche elettriche - Interazioni fra cariche elettriche - Definizione dell'atomo come elemento fondamentale della materia - Modello atomico - Definizione di ione - Elettrizzazione per contatto, per strofinio e per induzione 1.2 Conduttori, isolanti e semiconduttori: - Conoscere la distinzione fra conduttore, isolante e semiconduttore - Conoscere l'interpretazione microscopica di questa distinzione - Sapere fornire esempi di materiali appartenenti alle tre categorie - Distinzione fra materiali conduttori ed isolanti - Cenni sui materiali semiconduttori 1 / 7

2 Modulo n 2: CIRCUITO ELETTRICO Elementi costitutivi di una rete elettrica: - Sapere che un circuito elettrico è sempre costituito da alcuni elementi fondamentali e ricorrenti - Sapere che questi elementi sono rappresentati da simboli convenzionali - Saper enunciare le definizioni di nodo, ramo, maglia - Saper individuare i nodi, i rami e le maglie di un circuito - Definizione di circuito elettrico - Norme CEI per il disegno degli schemi elettrici - Definizioni di nodo, ramo, maglia Concetto di corrente e forza elettromotrice: - Conoscere e saper fornire la definizione di corrente - Conoscere e saper fornire la definizione di forza elettromotrice - Comprendere il legame fra le due grandezze - Comprendere la differenza fra moto ordinato e moto casuale delle cariche elettriche - Saper usare operativamente la definizione di corrente elettrica - Definizione di corrente elettrica - Definizione di differenza di potenziale e di forza elettromotrice - Verso reale e verso convenzionale della corrente La legge di Ohm con una resistenza elettrica: - saper enunciare la legge di Ohm - saperne definire il campo di validità - saperla rappresentare graficamente - saperla applicare per la soluzione di semplici problemi - data una situazione reale, saper valutare l'applicabilità o meno della legge - Legge di Ohm e suo campo di validità - Convenzione dei segni degli utilizzatori e dei generatori Modulo n 3: RETI ELETTRICHE Resistenze in serie e parallelo e partitore di tensione e di corrente: - Sapere che più resistenze possono combinarsi in serie e in parallelo - Sapere che le combinazioni di resistenza danno luogo a valori totali equivalenti - Saper enunciare le definizioni di resistenze serie e parallelo - Saper calcolare la resistenza equivalente - Saper riconoscere le combinazioni serie e parallelo -Saper applicare le formule del partitore di tensione -Saper applicare le formule del partitore di corrente - Resistenze in serie e parallelo - Calcolo della resistenza equivalente 2/ 7

3 - Collegamenti misti La legge di Ohm per un circuito chiuso: - Sapere che in un circuito chiuso (maglia) la somma delle tensioni applicate, ciascuna col suo segno, è uguale alla somma delle cadute di tensione - Ovvero che la somma algebrica delle tensioni applicate e delle cadute di tensione dà zero - Saper enunciare e scrivere la legge di Ohm per un circuito chiuso - Saper calcolare la corrente circolante conoscendo i valori delle tensioni applicate e le resistenze del circuito - Legge di Ohm per una maglia - Calcolo della d.d.p. tra due punti qualsiasi di un circuito Modulo n 4: COMPONENTI ELETTRONICI - Sapere elaborare un circuito chiuso con elementi elettronici - Diodo - Tiristore - Transistor BJT - Transistor MOSFET - Il transistor usato come interruttore ON/OFF - Confronto BJT / MOSFET - Raddrizzatore - Limitatore - Stabilizzatore (diodo Zener) Modulo n 5: RETI ELETTRICHE I principi di Kirchhoff: - Comprendere il concetto di circuito a più maglie - Comprendere che la somma delle correnti entranti in un nodo è uguale alla somma delle correnti uscenti dallo stesso (primo principio) - Comprendere che in una maglia la somma algebrica delle fem applicate è pari alla somma algebrica delle cdt lungo la stessa (secondo principio) - Saper enunciare i principi di Kirchhoff. - Data una rete elettrica a più maglie, saper impostare le equazioni ai nodi e alle maglie usando i principi di Kirchhoff. - Saper calcolare la ddp su un elemento di una maglia conoscendo le ddp presenti su tutti gli altri elementi della stessa. - Data una rete elettrica a più maglie, saper identificare le maglie indipendenti che la costituiscono e le correnti che percorrono i vari rami. - Circuiti a più maglie - Enunciato dei due principi di Kirchhoff Il principio di sovrapposizione degli effetti: - Comprendere il concetto di sistema lineare e saperne fornire la definizione; - Saper enunciare il principio di sovrapposizione degli effetti. 3/ 7

4 - Dato un circuito elettrico lineare, saper calcolare le correnti usando il principio di sovrapposizione. - Cenni sul concetto di sistema e definizione di sistema lineare - Principio di sovrapposizione degli effetti Modulo n 6: POTENZA ELETTRICA ED ENERGIA Concetto di potenza ed energia elettrica e loro misura - Comprendere e saper fornire la definizione di lavoro come effetto di una applicazione di forze ad un sistema - Comprendere il concetto e saper fornire la definizione di energia come capacità di un sistema di compiere lavoro - Sapere che l'energia non si crea e non si distrugge, ma si trasforma e che la grandezza fisica attraverso cui avviene questa trasformazione è il lavoro - Saper definire l'unità di misura del lavoro e dell'energia - Comprendere e saper fornire la definizione di potenza come rapidità di trasformazione dell'energia - Conoscere le unità di misura delle grandezze trattate - Saper applicare i concetti di lavoro, energia e potenza al caso dei circuiti elettrici - Concetto e definizione di lavoro, energia, potenza e relative unità di misura Bilancio energetico e rendimento - Comprendere cosa si intende per bilancio energetico - Comprendere cosa si intende per rendimento - Saper calcolare un bilancio energetico - Saper definire e calcolare il rendimento di un dispositivo o di un circuito - Concetto di bilancio energetico - Concetto e definizione di rendimento Modulo n 7: ALGEBRA DI BOOLE E RETI COMBINATORIE Porte logiche e algebra di Boole: - Comprendere cosa si intende per sistema binario - Comprendere cosa si intende per porta logica - Saper eseguire una tabella della verità - 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 DeMorgan; - 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: 4/ 7

5 - Saper semplificare un sistema - 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 n 8: SICUREZZA, PREVENZIONE E PROTEZIONE DLgs 81/ Comprendere e saper fornire indicazioni sugli obblighi dei lavoratori - Comprendere e saper fornire indicazioni sugli obblighi del DL - Comprendere e saper il significato di pericolo, danno e rischio - Art. 20 D.Lgs 81/08 e ss.mm.ii. Obblighi dei lavoratori - Art. 59 D.Lgs 81/08 e ss.mm.ii. Sanzioni per i lavoratori - Art. 43, comma 3 D.Lgs 81/08 e ss.mm.ii. Gestione emergenze: disposizioni generali - Art. 36 Informazioni ai lavoratori - Art. 37 Formazione dei lavoratori - Soggetti della prevenzione aziendale - Organi di vigilanza - A2-1 Soggetti sicurezza - A3-1 Parole chiave - A3-3 Valutazione rischi - Art. 28, comma 2, lettere d), e), f) DVR - Art. 29 Modalità di effettuazione della valutazione dei rischi - A4-0 Tipologie di rischio RISCHIO ELETTRICO, RISCHIO VDT - Comprendere e saper fornire la definizione di rischio elettrico - Comprendere il concetto e saper fornire la definizione di Soglia di percezione, Soglia di tetanizzazione; difficoltà respiratorie ed arresto respiratorio; Fibrillazione ed arresto cardiaco; Ustione; - Comprendere e saper fornire la definizione di rischio al VDT - Comprendere il concetto e saper fornire le modalità di prevenzione e protezione davanti ad un computer - Impedenza del corpo umano: simulazione del corpo umano con ZB; - Concetto di tensione di contatto: UT - Limiti di pericolosità della corrente; - Classificazione degli impianti: Impianto TT; Impianto TN-S; Impianto TN-C; Impianto IT; - Protezione dai contatti indiretti (definizioni base: isolamento principale, secondario, supplementare). - Sistema TT: protezione mediante interruzione automatica dell alimentazione; - Sistema TN: protezione mediante interruzione automatica dell alimentazione; - Sistema IT: protezione mediante interruzione automatica dell alimentazione; - Utilizzo dei dispositivi di protezione personale (DPI) 5/ 7

6 - Funzionamento del differenziale - lavoro al VDT: elementi di prevenzione e protezione - sorveglianza sanitaria Modulo n 9: ATTIVITA DI LABORATORIO 9.1 Argomenti teorici propedeutici all attività di laboratorio Conoscenza e comprensione - Conoscere le unità di misura delle principali grandezze elettriche - Conoscere e saper disegnare i simboli grafici degli strumenti e dei componenti elettrici più usati nei circuiti in corrente continua - Conoscere il significato dei simboli raffigurati nei quadranti degli strumenti - Saper calcolare la costante strumentale di strumenti analogici - Conoscere e saper calcolare gli errori assoluto, relativo e percentuale - Saper identificare apparecchiature e strumenti per misure in c.c. - Unità di misura delle grandezze elettriche - Strumenti di misura: scale, portata, costanti strumentali, letture di fondo scala, classe - Amperometro - Voltmetro - Wattmetro - Tester - Tipologie di errori e teoria della propagazione degli errori - Resistori, reostati e potenziometri - Diodi - BJT - MOSFET 9.2 Esercitazioni di laboratorio Conoscenza e comprensione - Saper eseguire letture su strumenti analogici - Saper utilizzare apparecchiature e strumenti per misure in c.c. - Saper eseguire il montaggio di circuiti in c.c. - Saper eseguire misure strumentali su circuiti in c.c. - Saper verificare alcuni fenomeni dell elettromagnetismo - Saper eseguire in modo autonomo misure su circuiti elettrici sia in corrente continua che in corrente alternata - Saper relazionare il lavoro svolto in laboratorio. - Lettura su strumenti analogici e digitali - Misura del valore di una resistenza (su bread board) con tester e confronto con il valore misurato con il codice dei colori - Test (quiz) su valori di resistenze di vari valori - Simulazione con simulatore di un circuito con due resistenze in serie - Simulazione con simulatore di un circuito con due resistenze in parallelo - Simulazione con simulatore di un circuito con due resistenze in serie e due in parallelo - Simulazione con simulatore di un circuito con una resistenza e un diodo led luce rossa - Verifica della legge di ohm (proporzionalità diretta tra tensione e corrente in una resistenza) - Misura Volt-amperometrica a tensione costante con vari valori di resostato (caratteristica I - R) - Verifica del primo principio di Kirchoff - Verifica del secondo principio di Kirchoff - Verifica del principio di sovrapposizione degli effetti - Misura di potenza in corrente continua con il metodo volt-amperometrico 6/ 7

7 Cavarzere 18/10/2015 Gli insegnanti: Prof.ssa Marchesan Elisabetta Prof. Pavanato Sandro 7/ 7