ITIS e Liceo S. T. “E. Molinari “ – Milano- a.s. 2010-11

Triennio Fisica Ambientale (FASE)

 

PERCORSO FORMATIVO DI SISTEMI E STRUMENTAZIONE

 

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO
Al termine del triennio lo studente sarà in grado di:

  1. Analizzare processi prevalentemente di tipo fisico o chimico e dispositivi tecnici, impiegando concetti e strumenti di tipo sistemistico.
  2. Analizzare sistemi automatici mediante l'uso delle tecnologie conosciute e caratteristiche dell'indirizzo.
  3. Avere una visione sintetica della tipologia della strumentazione di tipo fisico-chimico, sia dal punto delle funzioni esercitate sia dal punto di vista del principio del funzionamento.
  4. Eseguire verifiche e controlli con misure di grandezze fisiche in laboratorio e sul campo.
  5. Interfacciare sistemi elettronici condizionandone i segnali allo scopo del trasferimento e dell'acquisizione dei dati, mediante l'uso di schede di interfaccia
  6. Saper realizzare semplici sistemi di controllo utilizzabili in campo ambientale

 

Libri di testo:

 

Tempi del percorso formativo

Ore settimanali previste:
3 ore di laboratorio
2 ore teoriche
Modalità di verifica e di recupero:

La verifica avviene per mezzo di test formativi e sommativi.

L'attività pratica di laboratorio viene verificata dalle relazioni sulle singole esperienze effettuate. Recupero: curricolare

 

CLASSE TERZA

ELETTROTECNICA GENERALE

Contenuti

Obiettivi

Bipoli attivi e passivi

Definizione delle simbologie usate per i dispositivi elettrici

Codice colori dei resistori

Tabella delle grandezze elettriche e relative unità di misura

Concetti di corrente, forza elettromotrice tensione, caduta di tensione

Legge di Ohm

Caratteristica tensione corrente dei dispositivi

Linearità dei dispositivi

Collegamento di resistenze in serie e in parallelo: calcolo della resistenza vista dal generatore

Partitore di tensione e di corrente

Ponte di Wheatstone

Generatori ideali di tensione e di corrente

Generatori reali di tensione e corrente

Legge di Ohm generalizzata

Risoluzione delle reti elettriche mediante l’uso dei principi di Kirchoff

Potenza ed energia nei circuiti elettrici.

I segnali sinusoidali

Analisi di uno schema di alimentatore stabilizzato

 

Saper riconoscere i componenti passivi da quelli attivi

Saper studiare le reti elettriche in c.c. e c.a.

Saper effettuare misure di grandezze elettriche

Saper usare un programma di simulazione delle reti elettriche

 

ELETTRONICA DIGITALE

Contenuti

Obiettivi

I principali sistemi di numerazione

Conversione tra i diversi sistemi di numerazione

Le proprietà dell'algebra di Boole

Le forme canoniche delle funzioni

Il codice BCD

Il codice Gray

Il codice ASCII

Aritmetica binaria: somma e sottrazione

Logica: tabelle di verita delle principali funzoni logiche

Sommatore e semisommatore

Corrispondenza tra livelli logici e tensioni: le famiglie TTL e CMOS

I livelli logici attivi

Le porte logiche fondamentali

Il multiplexer

Il comparatore

Conoscere la differenza tra grandezze analogiche e digitali

Conoscere i teoremi dell’algebra di Boole e saperli applicare

Conoscere le famiglie logiche e le loro caratteristiche di ingresso e uscita

Saper risolvere problemi di tipo combinatorio

Saper risolvere problemi di tipo sequenziale

Saper spiegare il funzionamento di un circuito di tipo digitale

 

ELETTRONICA ANALOGICA

Contenuti

Obiettivi

La giunzione PN

Il diodo al silicio
Caratteristica del diodo

Diodo Zener

Utilizzo della retta di carico per lo sudio della polarizzazione del diodo

Realizzazione di un alimentatore stabilizzato a diodo zener

Saper distinguere i dispositivi lineari da quelli non lineari

Saper rilevare la caratteristica volt-amperometrica di dispositivi al fine di determinarne la linearità

Saper effettuare misure sulle prestazioni di un alimentatore stabilizzato.

 

LABORATORIO

Contenuti

Obiettivi

Misure di resistenze, forze elettromotrici, cadute di tensione e correnti con l’impiego del multimetro

Rilievo della retta di carico di un generatore

Misure volt-amperometriche su dispositivi lineari

Realizzazione di circuiti logici per la conoscenza delle porte logiche fondamentali

Utilizzo dell'ambiente EWB per la simulazione al calcolatore dei circuiti elettrici.

Utilizzo di FrontPage per la realizzazione di ipertesti sull'attività didattica

Utilizzo del FOGLIO ELETTRONICO e del WP per la realizzazione di grafici e tabelle necessari per relazionare le varie attività di laboratorio

Conversione di un numero binario in decimale attraverso un algoritmo realizzato in EXCEL

Conoscere la strumentazione di misura di base: multimetro, analizzatore di stati logici

Saper utilizzare un pacchetto per la simulazione dei circuiti elettrici

Saper usare il foglio elettronico per realizzare tabelle e grafici

Saper utilizzare le diverse risorse informatiche per la realizzazione di relazioni ipertestuali e il loro trasferimento in rete per la loro diffusione