ISTITUTO VERONESE MARCONI Sede di Cavarzere (VE) PROGRAMMA DEFINITIVO di Tecnologie Elettrico-Elettroniche ed Applicazioni Docente: VARAGNOLO GIAMPAOLO Insegnante Tecnico Pratico: ZENNARO LUCIANO Classe 3A MAT a.s: 2017/2018 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 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 - Materiali semiconduttori con descrizione dell'utilizzo del silicio per i diodi; 1.3 Campo elettrico: - Saper definire il concetto di campo di forze di una carica elettrica, protone o elettrone 1 / 5
- Saper rappresentare il campo elettrico mediante le linee di forza in casi semplici (distribuzione di carica sferica e piana). - 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; - Condensatori: simboli grafici, capacità, condensatore ad armature piane, serie e parallelo tra condensatori Modulo n 2: CIRCUITO ELETTRICO 2.1 - Elementi costitutivi di una rete elettrica: - 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 2.2 - 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 e caduta di tensione - Verso reale e verso convenzionale della corrente 2.3 - La legge di Ohm: - saper enunciare la legge di Ohm - 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 Modulo n 3: RETI ELETTRICHE 3.1 - Resistenze in serie e parallelo: - 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. - Resistenze in serie e parallelo - Collegamenti misti - Calcolo della resistenza equivalente 2/ 5
3.2 - La legge di Ohm per un circuito chiuso: - Saper enunciare e scrivere la legge di Ohm - Saper calcolare la corrente circolante conoscendo i valori delle tensioni applicate e le resistenze del circuito - Legge di Ohm - Calcolo delle correnti in un circuito con un solo generatore utilizzando la legge di Ohm, calcolo della d.d.p., c.d.t tra due punti qualsiasi di un circuito 3.3 - I principi di Kirchhoff: - 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 - Saper calcolare la ddp su un elemento di una maglia conoscendo le ddp presenti su tutti gli altri elementi della stessa - Circuiti a maglia singola - Principi di Kirchhoff: enunciati ed uso per la risoluzione di circuiti elettrici con una maglia Modulo n 4: POTENZA ELETTRICA ED ENERGIA 4.1 - Concetto di potenza ed energia elettrica e loro misura - Comprendere il concetto e saper fornire la definizione di energia come capacità di un sistema di compiere lavoro - Saper definire l'unità di misura del lavoro e dell'energia in J e KWh - Lavoro, energia, potenza e relative unità di misura 4.2 - 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 4.3 - Campi magnetici ed elettromagnetici - Comprendere l'esistenza dei campi magnetici dei magneti naturali e dei campi generati da correnti elettriche - conoscere la distribuzione delle linee di campo per alcuni semplici casi, solenoide - conoscere le proprietà dei materiali magnetici attraverso la permeabilità magnetica 3/ 5
- campi magnetici ed elettromagnetici, disegno di un campo magnetico per un avvolgimento, i materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici, la permeabilità magnetica. - il flusso di campo magnetico, il coefficiente di autoinduzione L MODULO 5 : Teoria delle reti elettriche in corrente alternata monofase - conoscenza delle caratteristiche dei segnali alternati sinusoidali, sapere disegnare una sinusoide come proiezione di un vettore rotante - definizioni dei componenti circuitali in corrente alterna - analisi e risoluzione di reti elettriche in corrente alternata monofase - potenza in corrente alternata monofase 5.1 - Segnali sinusoidali: - rappresentazione grafica di una sinusoide come proiezione di un vettore rotante; - definizione di grandezza periodica, grandezza alternata ed alternata sinusoidale - definizione, formule di calcolo ed unità di misura di frequenza, periodo, pulsazione, valore istantaneo, valor medio, valor massimo, valor efficace 5.2 - Legge di Ohm in corrente alternata - circuiti elementari, resistenza, reattanza induttiva e capacitiva e relativi sfasamenti tensione-corrente 5.3 - Risoluzione di semplici circuiti in serie o in parallelo in c.a. - esercizi relativi a circuiti complessi con impedenze in serie ed impedenze in parallelo - circuito R-C; R-L, R-L-C, serie senza l'utilizzo dei numeri complessi, calcolo modulo impedenza, calcolo sfasamento dalla tangente - diagramma vettoriale tensione- corrente per i circuiti R-C; R-L, R-L-C - calcolo correnti per due impedenze in parallelo 5.4 - La potenza in c.a. (potenza attiva, reattiva, apparente) - Le potenze in corrente alternata, potenza attiva, potenza reattiva e potenza apparente - esercizi sull'utilizzo delle formule della potenza in corrente alternata - MODULO 6 : Elementi di sicurezza elettrica - conoscere la pericolosità della corrente elettrica sul corpo umano; - conoscere le definizioni di massa e massa estranea, contatto diretto e contatto indiretto, - conoscere gli elementi costitutivi di un impianto di terra, conoscere il funzionamento di un interruttore differenziale 6.1 - Elementi di sicurezza elettrica - conoscere la pericolosità della corrente elettrica sul corpo umano; - conoscere le definizioni di massa e massa estranea, contatto diretto e contatto indiretto, - conoscere gli elementi costitutivi di un impianto di terra, conoscere il funzionamento di un interruttore differenziale 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 4/ 5
- Saper calcolare la costante strumentale di strumenti analogici - 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 analogici: scale, portata, costanti strumentali, classe di precisione - Amperometro - Voltmetro - Wattmetro - Tester digitale - Errore di, di parallasse ed errori strumentali - Resistori, reostati e potenziometri 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 e digitali (tester) - Verifica della legge di ohm (proporzionalità diretta tra tensione e corrente in una resistenza) - Misure dirette di resistenze mediante il multimetro digitale; - Misura di potenza in corrente continua, con metodo voltamperometrico e con il wattmetro; Cavarzere 15/05/2018 gli insegnanti: Prof. Varagnolo Giampaolo Prof. Zennaro Luciano 5/ 5