PROGRAMMAZIONE DIDATTICA INDIRIZZO: MANUTENZIONE E ASSISTENZA TECNICA ELETTRICO-ELETTRONICO CLASSE: QUINTA TECNOLOGIE ELETTRICO-ELETTRONICHE ED APPLICAZIONI ANNO SCOLASTICO 2016/2017 1
0 VERIFICA DEGLI ESITI FORMATIVI DEL 3 E 4* ANNO (E00) Presentazione: Scopo del presente modulo è re le competenze acquisite dall alunno nello sperimentare il comportamento delle cariche ; applicare le leggi dell Elettrotecnica per la soluzione delle reti monofase e trifase; analizzare sistemi simmetrici, con carico equilibrato e squilibrato; applicare i principi di funzionamento delle macchine cc; applicare le procedure di collaudo e misure su macchine cc; leggere ed interpretare il disegno tecnico; applicare le leggi dell Elettrotecnica per il calcolo delle cadute di tensione e delle sezioni di un cavo; eseguire calcoli con le potenze; risolvere circuiti elettrici in corrente alternata; applicare i concetti di lavoro, potenza ed energia al caso dei circuiti elettrici; valutare il valore istantaneo, il modulo e l argomento delle tensioni e correnti dei circuiti in regime sinusoidale; utilizzare il metodo simbolico, che si avvale delle proprietà dei numeri complessi associati alle sinusoidi; effettuare la scelta ed utilizzo delle apparecchiature di protezione dei circuiti elettrici da sovraccarico e cortocircuito; effettuare la scelta ed utilizzo delle apparecchiature di protezione dai contatti diretti e indiretti; applicare i principi di funzionamento di un motore asincrono; identificare il sistema o il processo ad esso relativo; schematizzare un semplice modello mediante schemi a blocchi funzionali. Sviluppo cronologico : da settembre a febbraio Competenze Esiti formativi Conoscenze Sperimentare il comportamento delle cariche Applicare le leggi dell Elettrotecni ca per la soluzione delle reti monofase e trifase Analizzare sistemi simmetrici, con carico equilibrato e squilibrato Applicare i principi di funzionamento delle macchine cc Applicare le procedure di collaudo e misure su macchine cc Leggere ed interpretare il disegno tecnico Applicare le leggi dell Elettrotecni ca per il calcolo delle cadute di tensione e delle sezioni di un cavo Eseguire calcoli con le potenze Risolvere circuiti elettrici in corrente Comprende che esistono due tipi di cariche, il processo fisico dell elettrizzazione e le interazioni tra le cariche Riconosce la interazione tra le cariche Definisce e comprende il principio di conservazione della carica Comprende l importanza del risparmio energetico Riconosce le procedure per risparmiare energia in casa Comprende cos è uno ione Determina se uno ione è positivo o negativo Valuta l applicabilità o meno della legge di Ohm Comprende che un circuito elettrico è sempre costituito da elementi fondamentali e ricorrenti Comprende che più resistenze possono combinarsi in serie e in parallelo e sa calcolare la resistenza equivalente Individua un cortocircuito Comprende il concetto di circuito a più maglie, sa enunciare i principi di Kirchhoff e sa calcolare la d.d.p. in una maglia Comprende che in un circuito chiuso la somma delle tensioni è uguale alla somma delle cadute di tensione Riconosce le specifiche fondamentali degli strumenti di misura Comprende il concetto di errore CARICHE ELETTRICHE (E01) RISPARMIO ENERGETICO IN CASA (E02) MODELO ATOMICO (E03) LA STRUTTURA DELL ATOMO E LA DISTRIBUZIONE DELLE CARICHE AL SUO INTERNO PROPRIETA ELETTRICHE DELLA MATERIA (E04) CONCETTO DI CORRENTE E FORZA MOTRICE (E05) I GENERATORI ELETTRICI (E06) LA LEGGE DI OHM (E07) CONDUTTORI, ISOLANTI E SEMICONDUTTORI (E08) ELEMENTI COSTITUTIVI DEL CIRCUITO ELETTRICO (E09) RESISTENZE IN SERIE E IN PARALLELO (E10) RESISTENZE TRASCURABILI E CORTOCIRCUITO (E11) I PRINCIPI DI KIRCHHOFF (E12) 2 Conoscenz e pregresse Argomenti svolti negli anni precedenti frontale dialogata Esercitazioni aula Verifiche scritt 60+12 per la
alternata Applicare i concetti di lavoro, potenza ed energia al caso dei circuiti elettrici Valutare il valore istantaneo, il modulo e l argomento delle tensioni e correnti dei circuiti in regime sinusoidale Utilizzare il metodo simbolico, che si avvale delle proprietà dei numeri complessi associati alle sinusoidi Applicare i principi di funzionamento di un motore asincrono Identificare il sistema o il processo ad esso relativo Schematizzare un semplice modello mediante schemi a blocchi funzionali di inserzione di uno strumento Inserisce correttamente gli strumenti ed effettua le misure Definisce ed usa multipli e sottomultipli delle unità di misure nel Sistema Internazionale Comprende che esistono valori definiti di resistenza per i componenti commerciali Comprende il concetto di tolleranza Calcola l intervallo dei valori possibili per un resistore conoscendone la tolleranza Comprende il concetto di generatore equivalente e sa calcolarne gli elementi costituenti Trasforma un generatore di corrente in uno di tensione e viceversa Enuncia i principi di Thevenin e Norton Ha un quadro dei problemi e delle soluzioni connesse alla sicurezza degli impianti elettrici Riconosce i generatori di tensione e di corrente Comprende la differenza tra tensione e corrente elettrica Calcola la potenza elettrica persa lungo una linea elettrica Riconosce il problema del rifasamento di un impianto elettrico Individua la differenza tra potenza elettrica ed energia ed è in grado di misurarle Comprende che l energia non si crea e non si distrugge, ma si trasforma e che la grandezza fisica attraverso cui avviene la trasformazione è il lavoro Riconosce i principi fondamentali dell Elettrotecnica e dell elettronica e il funzionamento delle macchine Rappresenta una grandezza alternata sinusoidale Possiede il concetto di sfasamento tra U ed I Comprende l importanza dei filtri passivi Effettua il prodotto e il quoziente dei vettori operando sui moduli e sugli argomenti Valuta l argomento di numeri complessi anche con parte reale negativa Riconosce le applicazione delle LA LEGGE DI OHM PER UN CIRCUITO CHIUSO (E13) MISURAZIONE DELLE GRANDEZZE ELETTRICHE (E14) CODICE A COLORI DEI RESISTORI (E15) I PRINCIPI DI THEVENIN E NORTON (E16) CIRCUITO ELETTRICO E RETI ELETTRICHE (E16b) POTENZA IN CORRENTE ALTERNATA (E17) CONCETTO DI POTENZA ED ENERGIA ELETTRICA E LORO MISURA (E17a) CORRENTE ALTERNATA MONOFASE (E18a) METODO SIMBOLICO (E18b) CONCETTO DI POTENZA SISTEMI TRIFASE (E43) TRASFORMATORI MONOFASE E TRIFASE (E44) MOTORE IN CORRENTE CONTINUA (E45) MOTORE ASINCRNO MONOFASE E TRIFASE (E46) CONTROLLI DI PROCESSO E SENSORI (E34i) 3
macchine in cc Comprende il funzionamento del motore a magneti permanenti e ad eccitazione indipendente Comprende e sa utilizzare le relazioni tra velocità angolare, coppia sviluppata, corrente assorbita, tensione di alimentazione Traccia le caratteristiche meccaniche relative alle varie tensioni di alimentazione Comprende che la velocità del motore in cc può essere regolata con continuità agendo sulla tensione di alimentazione Descrive le caratteristiche costitutive di un motore asincrono e conosce il suo principio di funzionamento e i modi per variarne la velocità Descrive i modelli e i processi Disegna i controlli a catena aperta e chiusa Sceglie il giusto sensore e appropriata applicazione 4
1 DIODI E APPLICAZIONI (E34a) Presentazione: Scopo del presente modulo è conoscere i semiconduttori e i dispositivi allo stato solido che costituiscono l elemento fondamentale con il quale sono costruite le apparecchiature elettroniche. Sviluppo cronologico : marzo Competenza Esiti formativi Contenuti Descrivere il comportamento di un diodo polarizzato direttamente e inversamente Descrivere le principali applicazioni dei diodi e scegliere i modelli da impiegare per risolvere circuiti comprendenti diodi Possiede un idea della struttura atomica della materia Riconosce le proprietà fisiche dei conduttori, semiconduttori e isolanti Comprende perché il germanio e il silicio sono materiali semiconduttori Ha chiaro il significato di termine intrinseco riferito ai semiconduttori Capisce l importanza del concetto di drogaggio di un semiconduttore e valutarne l effetto prodotto Comprende come avviene la conduzione in una giunzione PN Rileva sperimentalmente le caratteristiche voltamperometric he di un diodo semiconduttore Comprende il principio di funzionamento di un diodo Zener e di un diodo LED Fisica dei semiconduttori e giunzione PN Generalità sulla teoria atomica Conduttori, semiconduttori ed isolanti I materiali semiconduttori La conduzione nei semiconduttori allo stato puro (semiconduttore intrinseco) Semiconduttori drogati La giunzione PN Rilievo della caratteristica U-I di un diodo semiconduttore Diodo Zener e diodo LED Studio grafico dei circuiti con diodi Comportamento del diodo inserito nei circuiti con segnali variabili Raddrizzatore ad una semionda Raddrizzatore a doppia semionda con trasformatore a presa centrale Raddrizzatore a ponte di Graetz Alimentatori Diodo LED Conoscenze pregresse Saper classificare la materia in base alle proprietà Individuare gli effetti del campo elettrico sulle cariche Saper risolvere semplici reti Lezione frontale Libro di testo Appunti forniti dal docente 10 +2 per 5
2 IL TRANSISTOR BIPOLARE (BJT) (E34b) Presentazione: Scopo del modulo del transistor bipolare è far conoscere il funzionamento e le applicazioni del transistor bipolare BJT, componente elettronico che ha rivoluzionato l elettronica moderna per le innumerevoli applicazioni, dapprima sotto forma discreta e attualmente sotto forma integrata, all interno di circuiti elettronici programmabili e non programmabili. Nel modulo FET permette di conoscere il principio di funzionamento e le applicazioni dei transistor unipolari ad effetto di campo, componenti elettronici che hanno avuto in questi ultimi anni un vasto campo di applicazione, nella realizzazione di circuiti digitali (integrati a tecnologia MOS) e nella commutazione di carichi di potenza. Sviluppo cronologico : marzo-aprile Competenza Esiti formativi Contenuti Comprendere i principi che regolano il funzionamento di un transistor bipolare PNP e NPN Comprende la differenza tra un transistor PNP ed NPN Riconosce i simboli e i contenitori dei transistor Riconosce i modi di collegamento di un BJT Calcola la resistenza d ingresso e d uscita di un transistor Interpreta le caratteristiche statiche di un transistor e capire la differenza tra h fe e h FE Calcola il valore delle resistenze di polarizzazione Riconosce il funzionamento di un BJT come interruttore Riconosce visivamente molti componenti elettricielettronici tra quelli più largamente utilizzati Costituzione di un transistor bipolare Principio di funzionamento di un BJT Simboli dei transistor e relativi contenitori Modi di collegamento di un transistor Resistenza d ingresso e di uscita di un BJT Caratteristiche statiche di un transistor Dimensionamento delle resistenze di polarizzazione di un BJT Saturazione ed interdizione di un transistor Come si presentano i più comuni componenti elettrico-elettronici Conoscenze pregresse Conoscenza dei diodi e delle loro applicazioni Lezione frontale Libro di testo Appunti forniti dal docente 10 +2 per 6
3: CIRCUITI LOGICI (E32a) Presentazione: Al termine di questo modulo l alunno è in grado di effettuare la conversione da base decimale a base diversa ed effettuare operazioni aritmetiche tra numeri a base 2, conosce i vari codici e ne comprende l utilità nelle applicazioni pratiche. Sviluppo cronologico : aprile-maggio Competenze Esiti formativi Conoscenze Effettuare la conversione tra numeri di basi diverse Comprendere l utilità dei codici numerici ed alfanumerici Comprende il concetto di sistema di Fornisce la descrizione di sistema di Comprende che possono esistere infiniti sistemi di Effettua la conversione di un numero da base decimale in base diversa e viceversa Effettua le operazioni aritmetiche tra numeri in base 2 Rappresenta i numeri binari con segno Converte un numero tra i numeri esadecimale, binario e decimale Comprende l utilità del sistema esadecimale per la sua immediata corrispondenza con il sistema binario Effettua la somma di due numeri esadecimali Comprende il concetto di codice Comprende che esiste una relazione tra il numero di simboli costituenti il codice e il numero di oggetti da esso rappresentabili Calcola il numero di oggetti rappresentabili nel caso dei codici a base binaria Riconosce i principali codici numerici ed alfanumerici a base binaria I sistemi di Il sistema binario Operazioni nel sistema binario Numeri binari con segno Il sistema di esadecimale Relazione tra i sistemi esadecimale e binario Somma di due numeri esadecimali Concetto di codice Codice BCD Codice GRAY Codice ASCII Codice a barre Conoscenze pregresse Non sono richiesti prerequisit i specifici frontale interattiva Appunti forniti dal docente 18 + 2 per 7