PROGRAMMA DEFINITIVO di Tecnologie Elettrico-Elettroniche e Applicazioni. Docente: VARAGNOLO GIAMPAOLO. Insegnante Tecnico Pratico: ZANINELLO LORIS

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1 ISTITUTO VERONESE MARCONI Sede di Cavarzere (VE) PROGRAMMA DEFINITIVO di Tecnologie Elettrico-Elettroniche e Applicazioni Docente: VARAGNOLO GIAMPAOLO Insegnante Tecnico Pratico: ZANINELLO LORIS Classe 3B mat a.s: 2014/2015 PROGRAMMA DIDATTICO FINALE 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 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 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 1.3 Campo elettrico: - Saper definire il concetto di campo di forze - Saper rappresentare il campo elettrico mediante le linee di forza in casi semplici (carica elettrica puntiforme). 1 / 5

2 - - Saper disegnare i simboli grafici dei condensatori e usare le formule per il calcolo di condensatori in serie ed in parallelo - Conoscere le caratteristiche costruttive e la formula della capacità di un condensatore piano - Concetto e definizione di campo di forze - Rappresentazione del campo elettrico tramite linee di forza - Campo elettrico e linee di forza; configurazione del campo elettrico; intensità del campo elettrico - Induzione elettrica sui conduttori - Condensatori (simboli grafici, capacità, condensatore ad armature piane, serie e parallelo tra condensatori) 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 - Principali simboli convenzionali per il disegno degli schemi elettrici - Definizioni di nodo, ramo, maglia e individuazione in un circuito elettrico 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 - Conoscere le unità di misura delle grandezze trattate - Definizione di corrente elettrica - Definizione di differenza di potenziale e di forza elettromotrice - Verso reale e verso convenzionale della corrente La legge di Ohm: - 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 - Convenzione dei segni degli utilizzatori e dei generatori Resistenze in serie e parallelo: Modulo n 3: RETI ELETTRICHE - 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 2/ 5

3 - Saper riconoscere le combinazioni serie e parallelo. - Resistenze in serie e parallelo - Collegamenti misti - Calcolo della resistenza equivalente - codice colori delle resistenze La legge di Ohm per un circuito chiuso: - 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 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 - Principi di Kirchhoff: enunciati ed uso per la risoluzione di semplici circuiti ad una maglia; - sistema di equazioni per un circuito a tre maglie; 3.4 Campo magnetico ed elettromagnetico -Campo di un magnete naturale mediante rapprentazione delle linee di campo, teoria del magnetismo dai magnetini ordinati,; - Campo elettromagnetico generato da corrente, campo elettromagnetico di un solenoide; - Flusso di campo magnetico, coefficiente di autoinduzione L di un solenoide; - Caratteristiche magnetiche dei materiali, la permeabilità magnetica; Modulo n 4: 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 3/ 5

4 - Lavoro, energia, potenza e relative unità di misura Effetto termico della corrente e legge di Joule - Comprendere che il passaggio di corrente nei conduttori produce un riscaldamento - Sapere che il calore prodotto cresce al crescere della corrente - Comprendere la necessità di proteggere i circuiti e dimensionare opportunamente i componenti - Saper calcolare la dissipazione di potenza dovuta al passaggio di corrente tramite la legge di Joule - Effetto termico della corrente - Calcolo della potenza elettrica per una resistenza; MODULO 5 : Teoria delle reti elettriche in corrente alternata monofase - conoscenza delle caratteristiche dei segnali alternati sinusoidali - definizioni dei componenti circuitali in corrente alterna - analisi e risoluzione di reti elettriche in corrente alternata monofase - potenza in corrente alternata monofase Segnali sinusoidali: - definizione di grandezza periodica, grandezza alternata ed alternata sinusoidale - definizione, formule di calcolo ed unità di misura di frequenza, periodo, pulsazione, valor medio, valor massimo, valor efficace; - rappresentazione grafica di una grandezza sinusoidale in funzione dell angolo come proiezione sull asse y di un vettore rotante Legge di Ohm in corrente alternata - Le reattanze ohmica, induttiva, capacitiva, l effetto di sfasamento tensione corrente visto con il metodo vettoriale; - Impedenze in serie, circuiti ohmico-induttivo e ohmico-capacitivo; - Calcolo della corrente in un circuito serie utilizzando la notazione modulo e fase, rappresentazione vettoriale della tensione e corrante in un circuito serie; Risoluzione di semplici circuiti in serie o in parallelo in c.a. - esercizi relativi a circuiti con impedenze in serie ed impedenze in parallelo Modulo n 7: ATTIVITA DI LABORATORIO 7.1 Argomenti teorici propedeutici all attività di laboratorio Conoscenza e comprensione - Conoscere le unità di misura delle principali grandezze elettriche - Saper definire ed usare multipli e sotto multipli delle unità di misura in base al Sistema Internazionale - Conoscere e saper disegnare i simboli grafici degli strumenti e dei componenti elettrici più usati nei circuiti in corrente continua ed in corrente alternata monofase - Conoscere le specifiche fondamentali degli strumenti di misura - Conoscere il significato dei simboli raffigurati nei quadranti degli strumenti - Saper calcolare la costante strumentale di strumenti analogici - Comprendere il concetto di errore di inserzione - Conoscere e saper calcolare gli errori assoluto, relativo e percentuale - Saper identificare ed usare apparecchiature e strumenti per misure in c.c. ed in corrente alternata monofase - Saper scegliere lo strumento in base alla grandezza da misurare ed alla precisione richiesta - Unità di misura delle grandezze elettriche, multipli e sottomultipli - Specifiche fondamentali degli strumenti di misura - Strumenti di misura: scale, portata, costanti strumentali, letture di fondo scala, classe di precisione 4/ 5

5 - Amperometro - Voltmetro - Wattmetro - Tester - Errore di inserzione, di parallasse ed errori strumentali - Resistori, reostati e potenziometri - Oscilloscopio: cenni 7.2 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 monofase - Saper relazionare il lavoro svolto in laboratorio. - Lettura su strumenti analogici - Verifica della legge di ohm (proporzionalità diretta tra tensione e corrente in una resistenza) - Misura di potenza in corrente continua, con metodo voltamperometrico e con il wattmetro - Visualizzazione e misura dei parametri caratteristici di un segnale sinusoidale con l oscilloscopio - Determinazione dell angolo di sfasamento di un circuito R, C per mezzo dell oscilloscopio Cavarzere 4/6/2015 Gli insegnanti: Prof. VARAGNOLO GIAMPAOLO Prof. ZANINELLO LORIS 5/ 5