PIANO ANNUALE DELLE ATTIVITÀ- A.S. 2021-2022
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PIANO ANNUALE DELLE ATTIVITÀ– A.S. 2021-2022
Disciplina: TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
Periodo didattico: SECONDO PERIODO – classi 3AUS e 4AUS
Docente: Professoressa Stefania Tarter Co-Docente: Prof. Antonino Mangiola
STRATEGIE DIDATTICHE
Metodologie didattiche (lezioni frontali, didattica laboratoriale, problem solving,...) e strumenti utilizzati
Le lezioni frontali saranno effettuate con l’utilizzo della tavoletta grafica e del software Microsoft Whiteboard. La spiegazione teorica verrà accostata il più possibile ad
esempi tratti dal mondo reale: ogni componente studiato verrà mostrato realmente in aula, al fine di verificarne fisicamente la tecnologia di realizzazione ed il suo
funzionamento reale. Le lezioni frontali saranno affiancate da più esperienze di laboratorio, che verteranno sia sulla realizzazione fisica di circuiti elettrici o elettronici,
sia alla verifica delle caratteristiche del componente studiato, nonché alla loro simulazione tramite i software dedicati.
Verrà data la possibilità agli studenti di portare in aula esempi e problemi che gli stessi incontrano quotidianamente nella loro realtà lavorativa.
STRATEGIE E MODALITÀ DI RECUPERO PAI E PIA
N/D
PIANO DISCIPLINARE PER L’ORGANIZZAZIONE DELLE ATTIVITÀ DI DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA
Le ore di attività DDI verranno svolte utilizzando le tecnologie attualmente attive presso l'Istituto (suite Google: piattaforma meet, Classroom, ecc.); sarà possibile,
vista la tecnologia in uso, potenziare la strategia didattica mediante la fruizione di ulteriore materiale d idattico multimediale, in aggiunta a quanto già previsto in
didattica cosiddetta “ordinaria”.
La DDI, nei contesti in cui sarà possibile renderla operativa, sarà orientata anche per limitare la dispersione scolastica che contraddistingue talvolta il corsi serali; gli
studenti, che durante le ore del giorno sono notevolmente impegnati nelle loro attività lavorative, potranno certamente riconoscere nella modalità DDI un valido
strumento per il proseguimento del loro studio, senza che la loro eventuale immobilità (dovuta, ad es. a nuove procedure di “lock-down”) limiti in alcun modo la
frequenza ai corsi.
MATERIALE DIDATTICO
F.M. Ferri - “Corso di Tecnologie e Progettazione di sistemi elettrici ed elettronici Vol.1” -Hoepli
Eventuali dispense erogate dal docente nel corso dell'anno ad integrazione degli argomenti spiegatiCRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE
Al termine di ogni modulo didattico, si procederà ad una verifica scritta ed a una verifica pratica delle competenze acquisite.
Nel corso del modulo, si procederà a svolgere delle esercitazioni in classe, senza voto, per valutare il corretto apprendimento dei concetti da parte degli studenti, ed,
eventualmente, intervenire con attività di approfondimento e/o ripasso degli argomenti.
ORGANIZZAZIONE MODULARE (UdA) DELLA PROGRAMMAZIONE RELATIVA AL PERIODO DIDATTICO
MODULI PERIODO CONOSCENZE ABILITÀ COMPETENZE OBIETTIVI MINIMI
Modulo 1 2 Sistema Internazionale di misura e Capire l’aspetto legato alla Sviluppare dimestichezza Riuscire a misurare i
notazione scientifica. Concetti fisici alla linearità dei componenti resistivi e nel cablaggio e parametri caratteristici di
base dell’elettromagnetismo. La saper interpretare come gli nell’implementazione di un circuito elettrico in
classificazione: energetica e funzionale I/ elementi caratterizzanti il mezzo un piccolo circuito con regime statico
O dei componenti elettronici: componenti siano determinanti sul calcolo del resistori. Saper collegare (Amperometro, Voltmetro
attivi/passivi, componenti lineari e non valore resistivo (II legge di ohm) ed utilizzare ed ohmetro).
lineari. I resistori e le caratteristiche opportunamente gli Saper realizzare, attraverso
elettriche: definizione e significato delle strumenti di misura. breadboard, un prototipo
proprietà elettriche delle resistenze. di un circuito con elementi
Resistenza concentrata, definizione e resistivi
simbologia. Resistori in serie e parallelo,
calcolo del valore resistivo. I resistori e le
tecnologie: i resistori ad impasto, a filo
metallico. Potenziometri e trimmer:
caratteristiche elettriche, circuiti di
utilizzo. Fotoresistenze, termoresistenze,
termistori: caratteristiche ed utilizzi
Modulo 2 2 I sistemi elettrici ad accumulo energetico: Capire quali sono le approssimazioni Sviluppare competenza Capire l’aspetto legato
accumulatori Elettro-Chimici, generatore valide per definire il concetto di sul concetto di carica e sul all’accumulo di cariche da
reale di tensione (accumulatore): generatore ideale rispetto a quello concetto di corrente parte di un generatore e da
definizione di resistenza interna, tensione reale. Applicazioni pratiche capacitiva. parte di un capacitore.
a vuoto e corrente di cortocircuito. sull’utilizzo di generatori e verifica
Proprietà degli accumulatori. Fondamenti della resistenza interna attraverso la
di elettrostatica e la capacità: Principi di rilevazione della caratteristica di I/O
elettrostatica: il campo elettrico, le cariche del generatoreelettriche, il potenziale elettrico. Il
condensatore e sue le caratteristiche
elettriche, comportamento in transitorio,
energia accumulata in un condensatore,
tecnologie costruttive dei condensatori,
cenni di comportamento in frequenza,
applicazioni dei condensatori
Modulo 3 2 Fondamenti di elettromagnetismo: il Capire quali sono le entità in gioco Saper distinguere quali Capire il concetto di forza
campo magnetico H ed il campo di quando si hanno effetti di natura sono effetti dovuti ad un motrice derivante
induzione B, il campo magnetico generato magnetica. Capire come sia campo elettrico piuttosto dall’interazione tra
dai magneti permanenti, il c.m. generato possibile il trasferimento di che ad un campo corrente e campo
dalla corrente elettrica, i materiali energia attraverso magnetico. magnetico.
magnetici, il flusso di induzione l’elettrodinamica.
magnetica, la relazione tra il campo B-H
la permeabilità magnetica. L'induttanza, le
caratteristiche elettriche, energia
immagazzinata in un induttore, tecnologie
costruttive ed applicazioni
Modulo 4 2 La sicurezza della persona e degli Studio dei fenomeni elettrici sul Saper progettare sistemi Capire la catena di
impianti elettrici, le logiche di protezione corpo umano. Determinare i base per la sicurezza produzione-trasporto-
contro il danno verso l’uomo e verso le parametri per ridurre l’effetto di dell’uomo sugli impianti distribuzione della rete
apparecchiature e l’impianto. Gli effetti folgorazione sull’uomo. elettrici. pubblica. Concetti e regole
dell’energia elettrica sul corpo umano: il per la sicurezza dell’uomo
tetano muscolare e la fibrillazione. La nei luoghi ove risiedono
resistenza elettrica del corpo umano. Gli impianti elettrici.
effetti della frequenza del segnale elettrico
sul corpo umano. Gli effetti della
corrente: tabella di sintesi sugli effetti per
fasce di corrente. Gli effetti della tensione
elettrica e della durata del contatto
Modulo 5 2 Introduzione alla Tensione Alternata: Capire il concetto di regime Utilizzo del campo Realizzare circuiti con
Grandezze periodiche e alternate, esempi sinusoidale e saper interpretarlo Complesso per lo studio impedenze e loro analisi
di forme d’onda. Definizione dei come una generalizzazione dei dei fenomeni fisici legati nel dominio del tempo eparametri tipici dei segnali alternati: concetti relativi al regime statico. al regime sinusoidale. della frequenza attraverso
periodo, frequenza, valor medio, valore Rappresentazione sul diagramma Operazioni sui numeri strumentazione di
massimo, valore picco picco, valore complesso dell’impedenza e del complessi e loro utilizzo laboratorio (Oscilloscopio,
efficace. Le grandezze alternate segnale alternato. per la soluzione di analizzatore di spettro)
sinusoidali e la loro rappresentazione nel problemi circuitali.
dominio del tempo: valore massimo,
pulsazione, frequenza, fase, valore
efficace. Rappresentazione vettoriale e
simbolica con i fasori. Logica e
significato dei diagrammi vettoriali.
Rappresentazione delle grandezze
alternate nel dominio delle frequenza. Lo
spettro a righe come sequenza di
ampiezze e fasi derivato dallo sviluppo in
serie di Fourier. Frequenza fondamentale
e armoniche superiori.
Modulo 6 2 Principali componenti degli impianti Saper interpretare le normative di Progettare l’impianto in Saper realizzare un
elettrici in regime sinusoidale: riferimento per la progettazione di funzione della struttura cablaggio strutturato ed un
Componenti, funzionalità e simboli impianti elettrici. Cablare con che si vuole cablare in impianto elettrico
standard. Dimensionamento dei metodologia le linee elettriche e le ottemperanza alle relative residenziali ed industriali
componenti, dimensionamento e stura linee dati. normative che considerando gli aspetti
cavi elettrici e cavi dati. Esempi di disciplinano la sicurezza. legati alla sicurezza.
disegno e dimensionamento: Alloggio
standard residenziali, uffici, quadro
macchina e direttive specifiche di
protezione.
Modulo 7 2 Simulazione di circuiti lineari: Circuiti in Capire come si realizzano circuiti Saper studiare in maniera Utilizzo di simulatori per
regime stazionario composti da generatori con elementi combinatori e elaborata e puntuale le lo studio di circuiti digitali
E e J e Resistori R. Simulazione di circuiti sequenziali. Il concetto di clock funzionalità di un circuito ed analogici
digitali: Circuiti combinatori con porte per l’”avanzamento” dei dati nelle digitale e studiare le
logiche, Mux, DeMux. Circuiti logiche in pipeline. forme d’onda associate
sequenziali con elementi di memoria alle propagazione delle
Latch e Flip-Flop Simulazione di circuiti informazioni elaborate dai
non lineari con componenti a circuiti combinatori
semiconduttore: Circuiti con diodi,
transistor BJT e MOSFET, circuiti conamplificatori operazionali.
Modulo 8 2 Protocolli di comunicazione: connettori Sapere distinguere i diversi Sviluppare capacità Sapere scegliere gli
per l'automazione, USB, RJ45, Ethernet, connettori esistenti sul mercato e progettuali in merito ai opportuni connettori per la
bus di comunicazione poterli utilizzare in funzione del diversi connettori e realizzazione di un sistema
loro scopo protocolli di automatico a BUS
comunicazione esistenti
23/10/2021
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