I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI

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1 I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI PROGRAMMAZIONE INDIVIDUALE ANNO SCOLASTICO CLASSE QUARTA A TRIENNIO TECNICO-ELETTRICO MATERIA ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA DOCENTE BONGIOVANNI DARIO MATTEO LIBRI DI TESTO CUNIBERTI DE LUCCHI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA PETRINI

2 UNITA DI APPRENDIMENTO 1: Reti elettriche in DC e AC Essere capace di applicare i metodi di analisi e di risoluzione riferiti alle grandezze elettriche fondamentali. Applicare i fondamentali metodi risolutivi alla soluzione di semplici reti elettriche. Settembre - Ottobre (20 ore) MACRO CONOSCENZE: Grandezze elettriche fondamentali, unità di misura, metodi risolutivi di base. Grandezze elettriche fondamentali (tensione, corrente, frequenza, resistenza, capacità, induttanza); Metodi fondamentali risolutivi (legge di Ohm, leggi di Kirchoff, principio di sovrapposizione degli effetti, metodo della resistenza equivalente, serie e parallelo, partitori, teorema di Thevenin e Norton, Teorema di Millman); Funzioni periodiche (funzioni sinusoidali, operazioni con le sinusoidi, rappresentazione vettoriale); Circuiti in corrente alternata (puramente resistivi, induttivi e capacitivi, R-C in serie e in parallelo, impedenza e ammettenza); Potenza in corrente alternata. utilizzo di simboli Carica e scarica di un condensatore; Concetto di frequenza di taglio e di rappresentazione su scala logaritmica; Determinazione della funzione di trasferimento di semplici circuiti RC passa basso e passa alto. Introduzione dell argomento che sfrutta le conoscenze già in possesso degli allievi. Lezione teorica frontale seguita da disegno alla lavagna con trattazione degli argomenti fondamentali e relativi esercizi applicativi Rimando al libro di testo Esercitazioni grafiche guidate con strumentazione tradizionale e con ausilio dell elaboratore Test Interrogazione breve; Colloquio.

3 UNITA DI APPRENDIMENTO 2: TECNOLOGIA A SEMICONDUTTORE Comprendere i meccanismi alla base del funzionamento dei dispositivi elettronici a semiconduttore Valutare le caratteristiche e le prestazioni specifiche dei principali componenti elettronici in base alle diverse tipologie tecnologiche. Ottobre - Novembre (30 ore) Principio di funzionamento delle giunzioni PN e loro caratteristiche elettriche. Caratteristiche dei materiali semiconduttori, drogaggio e realizzazione di giunzione PN, conduzione bipolare della corrente elettrica. Richiamo dei prerequisiti; Trattazione teorica dell argomento; Test Interrogazione breve; Colloquio. UNITA DI APPRENDIMENTO 3: CIRCUITI A DIODI Comportamento del diodo nei meccanismi di conduzione elettrica Implementare circuiti a diodo per le diverse esigenze applicative. Novembre - Dicembre (20 ore) Utilizzo dei diodi nei circuiti elettronici. Funzionamento del diodo, trans caratteristica tensione-corrente, punto di lavoro, tipi particolari di diodo (zener, LED), risoluzione di reti con diodi. Analisi delle esigenze di progetto; Valutazione delle caratteristiche delle prestazioni delle componenti tecnologiche; Principio di funzionamento dei dispositivi utilizzati; Risoluzione di semplici circuiti a diodi.

4 UNITA DI APPRENDIMENTO 4: ALIMENTATORI STABILIZZATI Essere in grado di realizzare sistemi per la trasformazione dell energia elettrica Progettare e realizzare circuiti per la trasformazione della corrente elettrica alternata in corrente continua stabilizzata. Dicembre - Gennaio (10 ore) Trasformazione e raddrizzamento della corrente elettrica sinusoidale, filtraggio e stabilizzazione della tensione elettrica Grandezze elettriche in corrente alternata (frequenza, valore di picco, valor medio e RMS), principio di funzionamento e dimensionamento dei trasformatori di alimentazione, circuiti raddrizzatori a semionda e a ponte, ripple e tecniche di filtraggio, circuiti stabilizzatori con diodo e con circuiti integrati. Analisi delle specifiche e delle esigenze di progetto; Comparazione delle diverse configurazioni circuitali, misurazione delle caratteristiche elettriche e valutazione delle prestazioni. Progettazione circuitale e risoluzione di esercizi. UNITA DI APPRENDIMENTO 5: CIRCUITI A TRANSISTOR Funzionamento del transistor BJT in applicazioni lineari e non lineari Progettare circuiti elettrici a transistor per applicazioni lineari (amplificatori per piccoli segnali) e non lineari (interfacce di potenza) Febbraio - Marzo (30 ore) Amplificazione dei segnali elettrici Funzionamento del BJT in regione non lineare (saturazione e interdizione), interfaccia di potenza con transistor interruttore (ON/OFF). Amplificatore a transistor per piccoli segnali (rete di polarizzazione, modello a parametri ibridi) Il transistor utilizzato come interfaccia di potenza Analisi delle specifiche di progetto; Disegno e realizzazione pratica dei circuiti di interfaccia e di amplificazione; Uso della strumentazione di misura; Collaudo funzionale, ricerca e individuazione dei guasti; Redazione di relazione tecnica.

5 UNITA DI APPRENDIMENTO 6: MULTIVIBRATORI Essere in grado di progettare circuiti per la generazione di forme d onda Progettare circuiti per la generazione di tempi di ritardo e la generazione di forme d onda periodiche rettangolari. Marzo - Aprile (10 ore) Multivibratori astabili e monostabili. Il circuito integrato 555 I segnali periodici (ampiezza, frequenza, periodo e duty-cycle); Reti elettriche RC in regime transitorio; Funzionamento e caratteristiche del circuito integrato 555, configurazioni astabile e monostabile Analisi delle specifiche e delle esigenze di progetto; Progettazione e dimensionamento di configurazioni circuitali; Risoluzione di esercizi. UNITA DI APPRENDIMENTO 7: CIRCUITI CON AMPLIFICATORI OPERAZIONALI Essere in grado di realizzare sistemi per la trasformazione dell energia elettrica Progettare e realizzare circuiti per la trasformazione della corrente elettrica alternata in corrente continua stabilizzata. Aprile-Maggio-Giugno (30 ore) Trasformazione e raddrizzamento della corrente elettrica sinusoidale, filtraggio e stabilizzazione della tensione elettrica Grandezze elettriche in corrente alternata (frequenza, valore di picco, valor medio e RMS), principio di funzionamento e dimensionamento dei trasformatori di alimentazione, circuiti raddrizzatori a semionda e a ponte, ripple e tecniche di filtraggio, circuiti stabilizzatori con diodo e con circuiti integrati. Analisi delle specifiche e delle esigenze di progetto; Comparazione delle diverse configurazioni circuitali, misurazione delle caratteristiche elettriche e valutazione delle prestazioni. Progettazione circuitale e risoluzione di esercizi.

6 saper applicare i fondamentali metodi risolutivi di reti elettriche e circuiti elettronici, riconoscere i rischi legati all utilizzo della corrente elettrica; saper progettare e realizzare semplici sistemi elettrici; conoscere le basi per la progettazione degli impianti, con riferimento alle norme CEI specifiche del settore. COMPETENZE FINALI: essere in grado di valutare le caratteristiche e le prestazioni specifiche dei principali componenti elettrici in base alle diverse tipologie tecnologiche; sapersi orientare nel mondo della progettazione/installazione elettrica. OBIETTIVI MINIMI: conoscenza del funzionamento e dei campi applicativi dei principali componenti elettrici; realizzazione di semplici circuiti. OBIETTIVI INTERMEDI: saper valutare le caratteristiche delle apparecchiature di laboratorio, della strumentazione di misura e delle risorse tecnologiche. COMPETENZE INTERMEDIE: Utilizzo della strumentazione di misura; consultazione, interpretazione e produzione di documentazione tecnica specifica. Mondovì, novembre 2016 Il Docente Prof. Bongiovanni Dario Matteo L I.T.P. Prof. Porta Giovanni