elettrotecnica e laboratorio elettrotecnica ed elettronica

ELETTROTECNICA E LABORATORIO 

ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 

ELETTROTECNICA ED IMPIANTI 

ELETTRICI 

CONTROLLI ED AUTOMAZIONE 

1.FINALITÀ 1 DELL'INSEGNAMENTO 

L'insegnamento delle discipline elettriche ha lo scopo di introdurre 

l'allievo nel mondo della tecnologia sollecitandolo, nel contempo, a 

migliorare la padronanza dei linguaggi logico-comunicativi e matematici 

ed a perfezionare l'acquisizione del metodo e della mentalità scientifica. 

Esso punta a sviluppare la sua disponibilità ad analizzare 

criticamente i prpblemi delle applicazioni pratiche delle discipline 

inquadrandoli nelle leggi generali che regolano i fenomeni elettrici. 

Inoltre, contribuisce a fargli acquisire capacità di organizzazione e 

valutazione del proprio lavoro abituandolo a documentare e comunicare 

con mezzi adeguati gli aspetti tecnico-scientifici dello stesso. 

Lo sviluppo del curricolo, senza trascurare gli aspetti scientifici della 

disciplina, approfondisce le sue conoscenze tecnologiche fino a metterlo 

in condizione di affrontare con concretezza i problemi tecnici della 

manutenzione e della conduzione, anche automatica, di impianti 

elettrici, macchine e sistemi di controllo. 

2. OBIETTIVI DELL'APPRENDIMENTO 

L'insegnamento di "Elettrotecnica e Laboratorio", della classe terza 

comune agli indirizzi TM ed AIM e quello di "Elettrotecnica ed 

impianti elettrici" nella classe terza CN, ha lo scopo di far acquisire 

agli allievi abilità cognitive ed operative sulle leggi che governano i 

fenomeni elettrici e magnetici, sulle grandezze elettriche, sui 

componenti e sulle applicazioni circuitali. Esso è articolato in modo da 

porre le premesse culturali per lo studio degli impianti elettrici di 

bordo, dell'elettronica e dell'automazione. 

Per l'indirizzo TM, l'insegnamento di "Elettrotecnica ed Elettronica" 

della classe quarta è finalizzato alla conoscenza del funzionamento delle 

macchine elettriche e della loro pratica utilizzazione. Un certo spazio 

viene riservato all'illustrazione schematica dell'impianto elettrico di una 

nave. Viene iniziato lo studio dell'elettronica di base, propedeutica ai

controlli automatici ed alle telecomunicazioni. 

Nella classe quinta l'insegnamento è strutturato in modo da 

completare la conoscenza dell'elettronica generale ed approfondire lo 

studio degli apparati radio rice/trasmittenti e radar. 

Per l'indirizzo AIM, l'insegnamento di "Elettrotecnica ed 

Elettronica" della classe quarta è finalizzato, oltre che 

all'apprendimento dei principi di funzionamento delle macchine 

elettriche ed all'acquisizione di abilità nella manutenzione, regolazione 

e scelta delle stesse, anche alla conoscenza delle nozioni fondamentali 

di elettronica discreta ed integrata con riferimento al suo utilizzo nei 

sistemi di controllo. 

Nella classe quinta l'insegnamento ha lo scopo di fare acquisire 

all'allievo le necessarie abilità cognitive ed operative sugli impianti di 

produzione e distribuzione dell'energia elettrica, sulla protezione delle 

apparecchiature elettriche e sulle norme antinfortunistiche. 

Per l'indirizzo CN l'insegnamento di "Elettrotecnica ed impianti 

elettrici" della classe quarta è finalizzato alla conoscenza del 

funzionamento delle macchine elettriche e dell'impianto elettrico di una 

nave onde fare acquisire agli allievi le abilità cognitive che saranno 

necessarie negli insegnamenti specifici dell'indirizzo, nonché le 

normative antinfortunistiche e dei registri di classificazione. 

Per quanto riguarda l'insegnamento di "Controlli ed Automazione", 

comune ai due indirizzi TM ed AIM, la parte iniziale del programma è 

propedeutica e funzionale allo sviluppo delle conoscenze dell'allievo nel 

campo dei controlli e dell'automazione. Essa deve consentirgli di 

acquisire i concetti fondamentali relativi ai sistemi di comando e di 

controllo, e dargli una solida base per la comprensione del 

funzionamento e per la gestione degli apparati automatizzati, con 

particolare riguardo a quelli navali. 

Le applicazioni pratiche riguarderanno, essenzialmente, lo studio 

sperimentale di semplici dispositivi e dei loro componenti tipici e dei 

principali circuiti elettronici impiegati nei processi di controllo ed 

automazione. 

Il corso si prefigge, inoltre, di fornire agli allievi capacità di analisi 

di piccoli sistemi automatici, in una visione sintetica della tipologia 

degli automatismi dal punto di vista del funzionamento e delle 

applicazioni, riservando al corso post-diploma l'approfondimento dello 

studio degli apparati più specifici utilizzati nell'automazione navale.

3. ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI 

Classe 3* TM e AIM - ELETTROTECNICA E 

LABORATORIO ore: 4(2) 

Classe T CN - ELETTROTECNICA ED IMPIANTI 

ELETTRICI ore: 4(2) 

- Fenomeni elettrici; corrente elettrica; grandezze fondamentali. 

- Potenza ed energia elettrica. Effetto Joule. 

- Nozioni di elettrostatica; il condensatore; carica e scarica del 

condensatore. 

- Circuiti elettrici in corrente continua; teoremi e metodi per la 

risoluzione delle reti elettriche. 

- Magnetismo; azioni magnetiche della corrente elettrica; definizione 

delle principali grandezze magnetiche. 

- Induzione elettromagnetica. 

- Strumenti di misura elettrodinamici ed elettromagnetici. 

- Magnetismo nei materiali; circuiti magnetici. 

- Forze elettromagnetiche; perdite nei materiali magnetici. 

- Trasformazioni reversibili tra energia elettrica e meccanica; 

generatori e motori elettrici. 

- Corrente alternata sinusoidale monofase e trifase. 

- Circuiti elettrici in corrente alternata. 

- Rifasamento dei circuiti elettrici. 

- Laboratorio: misura delle grandezze elettriche fondamentali e dei 

parametri caratteristici dei circuiti in corrente continua ed alternata. 

Classe 4^ TM - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA -ore: 

4(2) 

- Caratteristiche e principi di funzionamento delle macchine 

elettriche in uso a bordo: trasformatore, macchine sincrone, motori 

asincroni, macchine in corrente continua. 

- Produzione e distribuzione dell'energia elettrica a bordo. 

- Elementi di elettronica di base; diodi e loro applicazioni. 

- Transistori BJT e FET: funzionamento, caratteristiche, connessioni 

fondamentali; il transistore come elemento di amplificazione e 

controllo. 

- Amplificatori per piccoli segnali a bassa frequenza. 

- Amplificatori operazionali. 

- Circuiti RC, RL, RLC in regime sinusoidale; filtri; risonanza. 

- Laboratorio: rilievo delle caratteristiche principali delle macchine 

elettriche; lettura ed interpretazione di schemi di impianti ed 

apparecchiature elettriche; realizzazione ed analisi di circuiti elettronici.

Classe r AIM - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA -ore: 

6(3) 


- Elettronica di potenza: SCR, DI AC, TRI AC; circuiti raddrizzatori 

ed invertitori. 



controllo. 







- Manutenzione e guasti delle macchine elettriche. 


elettriche; verifica dell'isolamento; realizzazione ed analisi di circuiti 

elettronici con riferimento alle applicazioni nei sistemi di controllo. 

Classe 4~ CN - ELETTROTECNICA ED IMPIANTI 

ELETTRICI - ore: 4(2) 




- Impianti elettrici navali; impianti di produzione dell'energia 

elettrica a bordo. 

- Centrale elettrica principale; centrale elettrica d'emergenza; 

accumulatori. 

- Sistemi di distribuzione dell'energia elettrica; sottostazioni e 

sottoquadri. 

- Schema generale dell'impianto elettrico di bordo; circuiti forza 

motrice e circuiti luce; apparecchiature di utilizzazione dell'energia. 

- Propulsione elettrica. 

- Principali norme antinfortunistiche; norme R.I.Na.. 



apparecchiature elettriche.

Classe 5~ TM - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA - 

ore: 4(2) 

- Amplificatori per grandi segnali: classi di funzionamento. 

- Reazione positiva e controreazione. 

- Amplificatori a larga banda, amplificatori selettivi. 

- Oscillatori. 

- Sistemi di modulazione e demodulazione. 

- Schemi a blocchi di trasmettitori e ricevitori. 

- Onde elettromagnetiche. 

- Linee di trasmissione ed antenne. 

- Elementi di tecnica Radar. 

- Laboratorio: esercitazioni dimostrative e misure su: amplificatori, 

apparati ricetrasmittenti, microonde, linee, antenne, Radar. 

Classe 5 A AIM - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA - 

ore: 4(2) 




accumulatori. 


sottoquadri. 

-1 cavi per energia elettrica. 

- Apparecchiature di manovra, regolazione, protezione e misura. 




- Principali norme antinfortunistiche; norme R.I.Na. 

- Laboratorio: lettura, interpretazione di schemi e realizzazione di 

impianti e di apparecchiature; parallelo degli alternatori; realizzazione 

di impianti di teleavviamento e di sistemi di regolazione e controllo 

delle macchine. 

Classe 5 A TM - CONTROLLI ED AUTOMAZIONE ore: 3(2) 

Classe 5~ AIM - CONTROLLI ED AUTOMAZIONE ore: 3(2) 

-1 controlli automatici; schemi a blocco. 

- Sistemi ad anello aperto e ad anello chiuso. 

- Modelli di sistemi fisici; analogie elettromeccaniche. 

- Funzione di trasferimento. 

- Risposta dei sistemi lineari del primo e del secondo ordine. 

- Retroazione; criteri di stabilità. 

- Controllo di processi: conversione A/D e D/A. 

- Elettronica di potenza: SCR, DIAC, TRIAC.

- Raddrizzatori ed invertitori. 

- Componenti dei sistemi di controllo: trasduttori, regolatori, 

attuatori. 

- Laboratorio: misure sui componenti e studio di sistemi di controllo. 

4. INDICAZIONI METODOLOGICHE 

L'insegnamento delle discipline prevede un ampio ricorso al metodo 

sperimentale con l'ausilio sistematico delle dotazioni di laboratorio. Ciò 

allo scopo di facilitare gli allievi nell'apprendimento delle leggi che 

governano i fenomeni elettrici, elettronici e dell'automazione e nella 

comprensione del funzionamento dei circuiti e delle apparecchiature. 

Nelle esercitazioni pratiche debbono essere molto curate la lettura e 

l'interpretazione di grafici, tabelle, schemi e specifiche tecniche. 

Per rendere più efficaci il processo di apprendimento e la padronanza 

delle conoscenze, è utile l'impiego sistematico di validi ausili didattici, 

ivi compresi elaboratori elettronici, sistemi di simulazione e visite 

guidate ad officine e navi. 

5. MODALITÀ 1 DI VALUTAZIONE 

E' importante che le prove di verifica posseggano il requisito 

dell'oggettività. Pertanto, accanto alle prove di tipo tradizionale, 

insostituibili per il conseguimento di alcuni obiettivi (capacità di 

esposizione scritta ed orale, etc.) è opportuno utilizzare altri tipi di 

prove (domande a scelta multipla, problemi strutturati, etc.) che 

possano essere impiegate per la valutazione continua e comparata della 

preparazione degli allievi di classi parallele. 

Infine, dato il carattere delle discipline, deve essere prevista anche la 

valutazione delle capacità pratiche connesse all'attività di laboratorio da 

effettuarsi in collaborazione con l'Insegnante tecnico-pratico 

compresente.

ITINERARI DIDATTICI PROPOSTI 

Le unità didattiche. - Come già accennato, i contenuti dei singoli 

insegnamenti sono stati articolati per ciascun anno di corso e per 

ciascun indirizzo in unità didattiche. 

Queste sono in alcuni casi specifiche di un indirizzo o comuni a più 

indirizzi, ma più spesso riguardano uno stesso argomento che viene 

sviluppato con metodologia ed approfondimento diverso nei vari 

indirizzi, ancorché sia identico il tempo previsto per il suo svolgimento. 

Rientrano nel primo caso le unità didattiche previste per il terzo anno 

e quelle previste per l 1 insegnamento di Controlli ed Automazione (sono 

comuni a tutti gli indirizzi), nonché quelle previste per l'insegnamento 

di Elettrotecnica ed Elettronica al quinto anno tm (sono specifiche di 

questo indirizzo). 

Rientrano nel secondo caso le restanti unità didattiche secondo la 

seguente corrispondenza: 

Unità 4.01 tm Unità 4.08 aim Unità 4.01 cn 




Unità 4.06 tm Unità 4.01 aim 






Unità 5.01 aim Unità 4.05 cn 






Per ciascun gruppo di tali unità didattiche il docente, nel progettare 

la programmazione didattica personale, stabilirà il grado di 

approfondimento da dare a ciascun argomento in funzione dell'indirizzo 

al quale viene riferito lo svolgimento. 

I moduli, - La programmazione per moduli consente al docente di 

meglio articolare la programmazione didattica personale per quanto 

riguarda il conseguimento degli obiettivi didattici generali, le 

conseguenti azioni di verifica e gli eventuali interventi di sostegno e/o 

recupero.

A tale scopo viene riportata di seguito una possibile suddivisione per 

moduli delle unità didattiche proposte. 

Terzo anno tm/aim: Elettrotecnica e laboratorio 

Terzo anno cn: Elettrotecnica ed Impianti elettrici 

Modulo 1: L'elettricità UNITA' 3.01: La 

corrente elettrica UNITA' 3.02: Energia e 

potenza elettrica UNITA' 3.03: Il campo 

elettrico UNITA' 3.04: Le reti elettriche 

Modulo 2: Il magnetismo UNITA' 3.05: 

Magnetismo ed elettromagnetismo UNITA' 3.06: 

Gli strumenti di misura UNITA' 3.07: I circuiti 

magnetici 

Modulo 3: Le correnti alternate UNITA' 

3.08: Le correnti alternate UNITA' 3.09: 

I circuiti in alternata UNITA' 3.10: I 

sistemi trifase 

Quarto anno tm: Elettrotecnica ed Elettronica 

Modulo 1: Le macchine elettriche 

UNITA* 4.01 tm: Il trasformatore 

UNITA' 4.02 tm: Le macchine sincrone 

UNITA' 4.03 tm: I motori asincroni 

UNITA' 4.04 tm: Le macchine in corrente continua 

Modulo 2: Gli impianti elettrici 

UNITA' 4.05 tm: Gli impianti elettrici di bordo 

Modulo 3: I semiconduttori UNITA' 4.06 tm: 

Semiconduttori e diodi UNITA' 4.07 tm: Gli 

alimentatori UNITA' 4.08 tm: I transistori 

BJT e FET 

Modulo 4: Gli amplificatori per piccoli segnali 

UNITA' 4.09 tm: Gli amplificatori a BJT e FET 

UNITA' 4.10 tm: Gli amplificatori operazionali 

Modulo 5: I circuiti elettronici 

UNITA' 4.11 tm: I circuiti RC, RL, RLC

Quarto anno aim: Elettrotecnica ed Elettronica 

Modulo 1 : I semiconduttori UNITA' 4.01 aim: 

Semiconduttori e diodi UNITA' 4.02 aim: Gli alimentatori 

UNITA' 4.03 aim: I raddrizzatori controllati UNITA' 4.04 

aim: I transistori BJT e FET 

Modulo 2: Gli amplificatori per piccoli segnali UNITA' 4.05 

aim: Gli amplificatori a BJT e FET UNITA' 4.06 aim: Gli 

amplificatori operazionali 

Modulo 3: I circuiti elettronici 

UNITA' 4.07 aim: I circuiti RC, RL, RLC 

Modulo 4: Le macchine elettriche 

UNITA' 4.08 aim: Il trasformatore 

UNITA' 4.09 aim: Le macchine sincrone 

UNITA' 4.10 aim: I motori asincroni 

UNITA' 4.11 aim: Le macchine in corrente continua 

Quarto anno cn: Elettrotecnica ed Impianti elettrici 

Modulo 1 : Le macchine elettriche 

UNITA* 4.01 cn: Il trasformatore 

UNITA* 4.02 cn: Le macchine sincrone 

UNITA' 4.03 cn: I motori asincroni 

UNITA' 4.04 cn: Le macchine in corrente continua 

Modulo 2: Gli impianti elettrici UNITA' 4.05 cn: Gli impianti 

elettrici navali UNITA' 4.06 cn: Gli impianti di generazione 

UNITA' 4.07 cn: Gli impianti di distribuzione 

Modulo 3: Le utenze elettriche 

UNITA' 4.08 cn: Le utenze di forza motrice 

UNITA' 4.09 cn: I circuiti luce 

Modulo 4: La propulsione elettrica UNITA' 4.10 cn: La 

propulsione elettrica

Quinto anno tm: Elettrotecnica ed Elettronica 

Modulo 1 : Gli apparati elettronici 

UNITA' 5.01 tm: Amplificatori per grandi segnali UNITA' 5.02 tm: 

Amplificatori selettivi UNITA' 5.03 tm: Reazione positiva e negativa 

Modulo 2: Radiotrasmettitori e radioricevitori UNITA 1 5.04 tm: 

Modulazione e demodulazione 

Modulo 3: Le onde elettromagnetiche UNITA' 5.05 tm: Onde 

Elettromagnetiche UNITA* 5.06 tm: Linee di trasmissione ed antenne 

Modulo 4: Il Radar nautico UNITA' 5.07 tm: Il Radar 

nautico 

Quinto anno aim: Elettrotecnica ed Elettronica 

Modulo 1: Gli impianti elettrici 

UNITA 1 5.01 aim: Gli impianti elettrici navali 

UNITA' 5.02 aim: Gli impianti di generazione 

UNITA* 5.03 aim: Gli impianti di distribuzione 

UNITA' 5.04 aim: I cavi elettrici 

UNITA* 5.05 aim: La protezione degli impianti 

Modulo 2: Le utenze elettriche 

UNITA' 5.06 aim: Le utenze di forza motrice 

UNITA* 5.07 aim: I circuiti luce 

Modulo 3: La propulsione elettrica UNITA' 5.08 aim: La 

propulsione elettrica 

Quinto anno tm/aim: Controlli ed Automazione 

Modulo 1: I sistemi di controllo UNITA' 5.01: I sistemi di controllo 

UNITA' 5.02: Studio dei sistemi di controllo 

Modulo 2: I componenti dei sistemi di controllo UNITA* 5.03: Il 

controllo di processo UNITA' 5.04: I dispositivi di potenza UNITA' 

5.05: I trasduttori UNITA* 5.06: I regolatori UNITA' 5.07: Motori ed 

attuatori

BIBLIOGRAFIA CONSIGLIATA 

Olivieri, Ravelli: Fondamenti di elettrotecnica ed elettronica Ed. 

Cedam, Padova 

Giusti, Locci, Spanò: Elettronica a radio e radar frequenza Ed. 

Tilgher, Genova 

Piattelli: Impianti elettrici di bordo per navi mercantili Ed. 

Tilgher, Genova 

Figini: Elettronica industriale: Servomeccanismi 

Elettronica industriale: Circuiti ed applicazioni 

Elettronica industriale: Realizzazioni pratiche Ed. 

Delfino, Milano 

Gabrielli, Rugani: Controlli ed automazione navale Ed. 

Bozzi, Genova 

Brambilla: Teoria ed applicazione dei trasduttori 

Ed. Principato, Milano 

TERZO ANNO tm/aim: ELETTROTECNICA E LABORATORIO 

TERZO ANNO cn: ELETTROTECNICA ED IMPIANTI 

ELETTRICI 

La previsione della durata di ciascuna unità didattica è stata effettuata 

partendo da un modulo pari alle 4 ore settimanali previste e riferendosi ad 

un totale annuale di 32 settimane corrispondenti a 192 giorni scolastici 

effettivi. I restanti 18 giorni scolastici effettivi previsti dal calendario 

scolastico possono essere utilizzati per recuperi, integrazioni, attività 

complementari.

ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI. 

Classe 3 A tm/aim: ELETTROTECNICA E LABORATORIO ore: 4(2) 

Classe 3 A cn: ELETTROTECNICA ED IMPIANTI ELETTRICI ore: 

4(2) 

- Fenomeni elettrici; corrente elettrica; grandezze fondamentali. 

- Potenza ed energia elettrica. Effetto Joule. 

- Nozioni di elettrostatica; il condensatore; carica e scarica del 

condensatore. 

- Circuiti elettrici in corrente continua; teoremi e metodi per la 

risoluzione delle reti elettriche. 

- Magnetismo; azioni magnetiche della corrente elettrica; definizione 

delle principali grandezze magnetiche. 

- Induzione elettromagnetica. 

- Strumenti di misura elettrodinamici ed elettromagnetici. 

- Magnetismo nei materiali; circuiti magnetici. 

- Forze elettromagnetiche; perdite nei materiali magnetici. 

- Trasformazioni reversibili tra energia elettrica e meccanica; 

generatori e motori elettrici. 

- Corrente alternata sinusoidale monofase e trifase. 

- Circuiti elettrici in corrente alternata. 

- Rifasamento dei circuiti elettrici. 

- Laboratorio: misura delle grandezze elettriche fondamentali e dei 

parametri caratteristici dei circuiti in corrente continua ed alternata. 

UNITA' DIDATTICA N° 3.01 

La corrente elettrica 

Durata: 16 ore. 

Obiettivi: a conclusione dell'unità didattica gli allievi dovranno essere 

in grado di: 

- Classificare i materiali in base al loro comportamento nei riguardi 

dei fenomeni elettrici. 

- Conoscere le unità di misura della forza elettromotrice, corrente, 

resistenza e resistività 

- Applicare la legge di Ohm per la soluzione di semplici circuiti 

elettrici. 

- Scegliere ed inserire correttamente gli strumenti di misura. 

- Determinare le costanti degli strumenti di misura ed effettuare letture 

con le diverse scale e portate. 

- Interpretare i dati di laboratorio e dedurre da questi la legge di Ohm. 

Contenuti: - Cenni sulla costituzione elettronica della materia, corpi

isolanti e conduttori. 

- Definizione di corrente elettrica e di f.e.m. 

- Legge di Ohm, resistenza elettrica dei conduttori, resistività dei 

materiali. 

Laboratorio: - Misura diretta di V ed I con strumenti analogici. 

- Misura di R con metodo volt-amperometrico e verifica della legge di 

Ohm. 

- Uso del tester analogico. 

Valutazione: - Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla. 

- Esercizi semplici da svolgere in classe. 

- Relazioni sulle prove di laboratorio. 


Energia e potenza elettrica 



in grado di: 

- Studiare graficamente il comportamento di un generatore reale 

determinandone le diverse condizioni di funzionamento ed analizzando 

il valore delle corrispondenti grandezze elettriche. 

- Descrivere il fenomeno del riscaldamento prodotto dalla 

circolazione della corrente elettrica. 

- Conoscere le unità di misura della potenza e dell'energia. 

- Calcolare potenza, energia e bilancio energetico in un circuito 

alimentato da uno o più generatori. 

- Utilizzare il wattmetro per la misura della potenza. Contenuti: - 

Collegamento in serie ed in parallelo di generatori. 

- Effetto Joule: potenza elettrica. 

- Bilancio energetico in un generatore reale. 

Laboratorio: - Misura della resistenza interna di generatori singoli o 

collegati in serie od in parallelo. 

- Misura della potenza in corrente continua con il metodo 

volt-amperometrico e con il wattmetro. 

- Misura della resistenza del filamento di una lampadina e verifica 

della sua dipendenza dalla temperatura. 


- Esercizi semplici da svolgere in classe. 

- Relazioni sulle prove di laboratorio.

UNITA' DIDATTICA N° 3.03 // 

campo elettrico 


Obiettivi: a conclusione dell'unità didattica gli allievi dovranno 

essere in grado di: 

- Descrivere le azioni dei campi elettrici sulle cariche immerse in essi. 

- Tracciare l'andamento delle linee di forza di semplici campi elettrici. 

- Acquisire il concetto di differenza di potenziale e renderlo con 

parole proprie. 

- Ricavare le formule per il calcolo della capacità equivalente. 

- Descrivere il fenomeno della carica e scarica del condensatore 

tracciando qualitativamente i relativi grafici. 

- Conoscere le unità di misura di tutte le grandezze elettriche trattate 

nell'unità didattica. 

Contenuti: - Cariche elettriche; legge di Coulomb. 

- Campo elettrico prodotto da una carica puntiforme. 

- Differenza di potenziale. 

- Costante dielettrica assoluta e relativa. 

- Definizione di condensatore; capacità; condensatore piano; rigidità 

dielettrica. 

- Energia elettrostatica. 

- Collegamento in serie ed in parallelo di condensatori; capacità 

equivalente. 

- Carica e scarica di un condensatore. 

Laboratorio: - Carica e scarica di un condensatore su una resistenza e 

relativa misura dei tempi con visualizzazione sull'oscilloscopio e 

simulazione al calcolatore. 




Le reti elettriche 




- Riconoscere i dispositivi elettrici che formano una rete. 

- Risolvere semplici reti elettriche. 

- Riconoscere i vari tipi di collegamento e determinarne la resistenza 

equivalente. 

Contenuti: - Generatori e reti elettriche. 

- Risoluzione delle reti elettriche. 

- Resistenze collegate in serie ed in parallelo; partitori resistivi di

tensione e di corrente. 

- Ponte di Wheatstone. 

Laboratorio: - Verifica analitica e sperimentale dei principi di 

Kirchhoff. 

Valutazione: - Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla. - 

Esercizi applicativi sulle reti elettriche. 


Magnetismo ed elettromagnetismo 




- Acquisire il concetto di forza magnetomotrice e campo magnetico. 

- Tracciare l'andamento delle linee di forza del campo magnetico 

creato da circuiti percorsi da corrente. 

- Saper calcolare l'intensità del campo magnetico generato da un 

conduttore rettilineo, da una spira circolare e da un solenoide. 

- Dimostrare la legge di Lenz interpretando i diversi aspetti 

dell 'induzione elettromagnetica. 

- Ricavare, applicando la legge generale dell'induzione, l'espressione 

della forza elettromotrice indotta in un conduttore in movimento. 

- Discriminare la forza elettromotrice di auto induzione da quella di 

mutua induzione. 

- Ricavare l'espressione dei coefficienti di auto e mutua induzione ed 

illustrarne il significato. 

- Conoscere le unità di misura di tutte le grandezze magnetiche 

trattate nell'unità didattica. 

Contenuti: - Magneti naturali. 

- Azioni magnetiche della corrente; forza magnetomotrice. 

- Campi magnetici prodotti da correnti elettriche. 

- Vettore campo magnetico; permeabilità magnetica; vettore 

induzione; flusso magnetico. 

- Fenomeno dell'induzione elettromagnetica. 

- Leggi di Neumann e di Lenz; espressione generale delle forze 

elettromotrici indotte. 

- Forza elettromotrice indotta in un conduttore in movimento in un 

campo magnetico uniforme. 

- Azioni di auto e mutua induzione. 

Laboratorio: - Osservazioni sui campi magnetici creati da magneti 

artificiali o da circuiti percorsi da corrente. 

- Esperienze sull'elettromagnetismo. 




Gli strumenti di misura 




- Spiegare il funzionamento degli strumenti elettromagnetici ed 

elettrodinamici. 

- Spiegare il concetto di classe di precisione degli strumenti e 

valutare il grado di approssimazione delle misure effettuate. 

Contenuti: - Principio di funzionamento degli strumenti 

elettrodinamici ed elettromagnetici. 

- Errori di misura e classi di precisione degli strumenti. 

Laboratorio: - Taratura di voltmetri ed amperometri. 




/ circuiti magnetici 




- Classificare i materiali in base alle loro proprietà magnetiche. 

- Analizzare il ciclo d'isteresi. 

- Comprendere la natura delle perdite per isteresi e correnti parassite 

e conoscerne gli effetti. 

- Risalire alle proprietà dei materiali ferromagnetici dall'analisi della 

loro curva di magnetizzazione e valutarne i campi di applicazione. 

- Applicare la legge di Hopkinson per la risoluzione dei circuiti 

magnetici. 

- Ricavare, per alcuni casi semplici, l'espressione delle forze 

elettrodinamiche e magneto-elettriche. 

- Illustrare il concetto di reversibilità della trasformazione 

dell'energia. 

Contenuti: - Curva di magnetizzazione dei materiali magnetici. 

- Ciclo d'isteresi; perdite per isteresi. 

- Circuiti magnetici con e senza traferro. 

- Teorema della circuitazione; riluttanza; legge di Hopkinson. 

- Forze elettromagnetiche; azioni elettrodinamiche; correnti 

parassite. 

- Principio del generatore e del motore elettrico. 

Laboratorio: - Esperienze sui circuiti magnetici. 

Valutazione: - Interrogazioni orali e/o test a 

risposta multipla. - Esercizi sui circuiti 

magnetici.

UNITA 1 DIDATTICA N° 3.08 

Le correnti alternate 




- Disegnare una grandezza sinusoidale e rilevarne graficamente i 

parametri caratteristici: periodo, frequenza, valori massimo, medio ed 

efficace. 

- Risolvere semplici esercizi con i numeri complessi. 

- Rappresentare i numeri complessi sul piano di Gauss. 

- Identificare sull'oscilloscopio i parametri caratteristici di una 

grandezza sinusoidale. 

- Conoscere la corrispondenza tra grandezze sinusoidali e vettori. 

Contenuti: - Generazione della forza elettromotrice alternata 

sinusoidale; parametri caratteristici. 

- Rappresentazione analitica, vettoriale e mediante numeri complessi 

di una grandezza sinusoidale. 

- Operazioni sui numeri complessi. 

Laboratorio: - Visualizzazione sull 1 oscilloscopio di una tensione 

sinusoidale e misura dei suoi parametri caratteristici. 


UNITA' DIDATTICA N° 3.09 / 

circuiti in alternata 




- Ricavare l'espressione dell'impedenza dei circuiti in corrente 

alternata tramite operazioni con i numeri complessi o con il metodo 

vettoriale. 

- Acquisire il concetto di risonanza. 

- Distinguere i diversi tipi di potenza ed applicare le relative 

formule. 

- Risolvere problemi sui circuiti in corrente alternata. Contenuti: 

- Circuiti puramente resistivi, induttivi, capacitivi. 

- Circuiti RL, RC, RLC serie e parallelo. 

- Risonanza ed antirisonanza. 

- Potenza elettrica nei circuiti in regime sinusoidale: potenza attiva, 

reattiva ed apparente. 

- Triangolo delle impedenze, delle tensioni, delle potenze; fattore di 

potenza. 

- Il rifasamento degli impianti elettrici.

Laboratorio: - Circuiti RL ed RC serie e parallelo: diagramma 

vettoriale e calcolo dei parametri circuitali. 

- Circuiti RLC serie e parallelo: diagramma vettoriale, calcolo dei 

parametri circuitali. 

- Misura della potenza in corrente alternata. Valutazione: - 

Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla. 

- Esercizi applicativi sui circuiti in corrente alternata. 


UNITA* DIDATTICA N° 3.10 / 

sistemi trifase 




- Distinguere tra collegamento a stella ed a triangolo e conoscere, nei 

due casi, le relazioni tra grandezze di fase e di linea. 

- Risolvere problemi sui sistemi simmetrici ed equilibrati. 

- Applicare le formule generali della potenza e quelle particolari per 

i sistemi simmetrici ed equilibrati. 

- Valutare l'importanza del rifasamento ed effettuare semplici calcoli 

per la scelta delle batterie di condensatori. 

- Misurare in laboratorio la potenza con il metodo Aron. 

Contenuti: - Sistemi trifase. 

- Generalità; sistemi simmetrici, equilibrati e non equilibrati. 

- Collegamento a stella con e senza neutro. 

- Collegamento a triangolo. 

- Potenza elettrica e metodi di misura. 

- Determinazione della potenza di rifasamento di un impianto 

utilizzatore. 

Laboratorio: - Misura della potenza con il metodo Aron. 


- Esercizi applicativi sui sistemi trifase in corrente alternata. 


QUARTO ANNO tm: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 






complementari.

ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI 

Classe 4 A tm: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ore: 4(2) 




- Produzione e distribuzione dell'energia elettrica a bordo. 



fondamentali; il transistore come elenento di amplificazione e controllo. 






apparecchiature elettriche; realizzazione ed analisi di circuiti elettronici. 

UNITA' DIDATTICA N° 4.01 tm // 

trasformatore 



in grado di: 

- Illustrare struttura, funzionamento, bilancio energetico, impieghi e 

dati di targa del trasformatore. 

- Saper effettuare le prove a vuoto ed in cortocircuito del 

trasformatore e saper elaborare i dati misurati. 

- Saper scegliere ed inserire correttamente gli strumenti di misura. 

- Conoscere le caratteristiche peculiari di funzionamento ed impiego 

degli autotrasformatori e dei trasformatori di misura. 

Contenuti: - Il trasformatore: principio di funzionamento, particolari 

costruttivi. 

- Schemi elettrici e diagrammi vettoriali di un trasformatore ideale e 

reale, a vuoto e sotto carico. 

- Circuito equivalente. 

- Rete equivalente ridotta al secondario. 

- Prova a vuoto ed in cortocircuito. 

- Bilancio delle potenze e rendimento convenzionale. 

- Trasformatori trifase. 

- Autotrasformatori. 

- Impiego dei trasformatori di misura: TA e TV. 

- Dati di targa del trasformatore.

Laboraiorio: - Collaudo del trasformatore monofase: prova a vuoto 

ed in corto circuito. 


- Esercizi applicativi sul trasformatore. 


UNITA 1 DIDATTICA N° 4.02 tm 

Le macchine sincrone 



in grado di: 


dati di targa dell'alternatore. 

- Tracciare ed illustrare le curve caratteristiche dell'alternatore. 

- Spiegare la relazione di sincronismo. 

- Illustrare la sensibilità di funzionamento della macchina sincrona. 

- Descrivere le tecniche di regolazione della tensione. 

- Descrivere i sistemi di eccitazione degli alternatori di bordo. 

- Eseguire le manovre di parallelo. 

- Conoscere gli impieghi del motore sincrono. 

- Tracciare ed interpretare le curve a V del motore sincrono. 

Contenuti: - Le macchine sincrone. 

- L'alternatore: principio di funzionamento; cenni costruttivi; forza 

elettromotrice generata; relazione tra velocità e frequenza. 

- L'alternatore trifase. 

- Funzionamento sotto carico; reazione d'indotto. 

- Caratteristica a vuoto e di corto circuito. 

- Circuito equivalente e diagramma vettoriale. 

- Regolazione della tensione. 

- Bilancio energetico e rendimento. 

- Accoppiamento in parallelo degli alternatori. 

- Il motore sincrono: principio di funzionamento ed impieghi. 

- Dati di targa delle macchine sincrone. 

Laboratorio: - Rilievo della caratteristica a vuoto di una macchina 

sincrona. 



UNITA' DIDATTICA N° 4.03 tm // 

motore asincrono 



in grado di: 


dati di targa dei motori asincroni. 

- Spiegare qualitativamente la generazione del campo magnetico 

rotante. 

- Spiegare i problemi connessi all'avviamento. 

- Tracciare ed illustrare la caratteristica meccanica. 

- Illustrare i vari tipi di protezione del motore relativamente ai 

sovraccarichi ed ai corto circuiti. 

Contenuti: - I motori asincroni: principio di funzionamento e 

particolari costruttivi. 

- Bilancio energetico e rendimento; caratteristica meccanica. 

- Problemi connessi con l'avviamento. 

- Impieghi del motore asincrono. 

- Dati di targa del motore asincrono. 

Laboratorio: - Analisi delle parti costruttive del motore asincrono. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.04 tm Le 

macchine in corrente continua 



in grado di: 


dati di targa delle macchine in corrente continua. 

- Illustrare il fenomeno della reazione d'indotto ed il problema della 

commutazione. 

- Disegnare lo schema elettrico della dinamo in funzione del tipo di 

eccitazione. 

- Tracciare ed interpretare le curve caratteristiche della dinamo. 

- Confrontare il motore in corrente continua con gli altri tipi di motori 

elettrici in relazione al principio di funzionamento, alla convenienza 

economica ed all'impiego. 

- Analizzare le condizioni di avviamento dei motori in corrente 

continua ed illustrare gli accorgimenti da adottare. 

Contenuti: - Le macchine in corrente continua: generalità e particolari 

costruttivi. 

- Circuiti di eccitazione.

- La dinamo: principio di funzionamento a vuoto e sotto carico; 

commutazione; bilancio energetico e rendimento; dati di targa. 

- Il motore in corrente continua: principio di funzionamento; 

avviamento; impieghi; dati di targa. 

Laboratorio: - Analisi delle parti costruttive delle macchine in 

corrente continua. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.05 tm 

Gli impiantì elettrici di bordo 




- Leggere ed interpretare schemi elettrici elementari. 

- Individuare le funzioni svolte dalle diverse parti di un impianto 

elettrico. 

- Saper applicare le nonne C.E.L ed antinfortunistiche. 

Contenuti: - La centrale elettrica di bordo; sottostazioni; 

sottoquadri. 

- Sistemi di distribuzione ed utilizzazione dell'energia elettrica. 

- Norme C.E.I. ed antinfortunistiche. 

Laboratorio: - Lettura di schemi elettrici reali di impianti elettrici di 

bordo. 



Semiconduttori e diodi 



in grado di: 

- Classificare i semiconduttori in base al drogaggio. 

- Illustrare il meccanismo della conduzione. 

- Determinare graficamente il punto di lavoro. 

- Riconoscere i valori dei resistori e dei condensatori per mezzo del 

codice dei colori. 

- Riconoscere la polarità dei diodi. 

- Utilizzare il multimetro digitale e l'oscilloscopio. 

Contenuti: - Semiconduttori puri e drogati. 

- Il diodo: caratteristiche, retta di carico, punto di lavoro, resistenza 

statica e dinamica, circuito equivalente. 

- Diodi LED.

Laboratorio: - Impiego del multimetro digitale e dell'oscilloscopio a 

doppia traccia. 

- Codici dei colori per resistenze e condensatori. 

- Misure sui diodi mediante strumentazione digitale e con l'uso 

dell'oscilloscopio a doppia traccia. 



Gli alimentatori 



in grado di: 

- Spiegare il funzionamento degli alimentatori. 

- Disegnare lo schema dei circuiti analizzati. 

- Descrivere l'effetto di filtraggio dei condensatori. 

- Descrivere la funzione di stabilizzazione del diodo Zener attraverso 

l'analisi di un semplice circuito e con metodo grafico. 

- Misurare il fattore di ondulazione mediante l'oscilloscopio ed il 

multimetro digitale. 

Contenuti: - Raddrizzatori, filtri, fattore di ondulazione. 

- Raddrizzatori ad una e due semionde con ponte di Graetz. 

- Diodo Zener: funzionamento e caratteristiche. 

Alimentatori stabilizzati: funzionamento e circuito di 

stabilizzazione. 

- Limitatori di tensione in alternata 

Laboratorio: - Raddrizzatore ad una semionda: schema elettrico; 

montaggio del circuito; verifica del funzionamento, con e senza filtro di 

livellamento, con l'uso di strumentazione digitale ed oscilloscopio a 


- Raddrizzatore a ponte di Graetz monofase. 

- Alimentatore stabilizzato con diodo Zener: misura delle grandezze 

caratteristiche al variare della tensione e del carico e loro 

visualizzazione all'oscilloscopio a doppia traccia. 



UNITA' DIDATTICA N° 4.08 tm / 

transistori BJT e FET 



in grado di: 

- Tracciare le curve caratteristiche dei diversi dispositivi studiati. 

- Individuare sulle stesse il punto di funzionamento a riposo con 

metodo grafico. 

- Descrivere i circuiti di polarizzazione e stabilizzazione termica. 

- Spiegare il funzionamento del transistor come interruttore. 

- Rilevare sperimentalmente le curve caratteristiche dei diversi 

dispositivi studiati. 

Contenuti: - Transistori BJT: struttura, curve caratteristiche, zone di 

funzionamento, configurazioni circuitali, deriva e fuga termica, iperbole 

di massima dissipazione. 

- Determinazione grafica del punto di lavoro. 

- Polarizzazione e stabilizzazione termica. 

- Transistori JFET: caratteristiche, zone di funzionamento, 

polarizzazione, utilizzazione. 

- Transistori MOSFET ad arricchimento e ad impoverimento: 

caratteristiche, zone di funzionamento, polarizzazione, utilizzazione. 

Laboratorio: - Verifica con strumenti digitali delle giunzioni dei 

transistori. 

- Funzionamento on/off dei transistori. 

- Verifica del funzionamento statico dei BJT e dei FET. 

- Rilievo delle caratteristiche d'uscita dei BJT e dei FET. 




Gli amplificatori a BJT e FET 




- Spiegare il funzionamento del transistore come amplificatore di 

segnali utilizzando il metodo grafico. 

- Tracciare la curva di risposta di un amplificatore ed individuare le 

frequenze di taglio e la banda passante. 

- Spiegare la dipendenza della banda passante dai parametri del 

circuito. 

- Determinare il guadagno in dB. 

- Individuare le principali cause del rumore.

Contenuti: - Principi e concetti fondamentali sull'amplificazione, tipi 

di amplificatori. 

- Amplificatori per piccoli segnali in bassa frequenza realizzati con 

BJT e JFET: studio grafico. 

- Amplificatori monostadio: guadagno, risposta in frequenza, 

frequenza di taglio, banda passante. 

- Principio di funzionamento degli amplificatori a più stadi. 

- Il rumore negli amplificatori, 

Laboratorio: - Misura dei parametri e rilievo della curva di risposta di 

un amplificatore a transistori ad uno stadio ad emettitore comune per 

piccoli segnali. 

- Studio dell'influenza dei parametri critici sulle frequenze di taglio. 



UNITA' DIDATTICA N° 4.10 tm Gli 

amplificatori operazionali 



in grado di: 

- Illustrare il concetto di massa virtuale. 

- Connettere un amplificatore operazionale analizzandone il 

funzionamento nelle diverse configurazioni studiate. 

- Verificare sperimentalmente la dipendenza del guadagno dall'anello 

di reazione. 

Contenuti: - Amplificatori operazionali: generalità; schemi elettrici; 

circuito equivalente; caratteristiche fondamentali dell'amplificatore 

operazionale ideale. 

- Analisi del funzionamento a partire dall'amplificatore differenziale. 

- Compensazione dell'offset; caratteristica di trasferimento; risposta in 

frequenza. 

- Amplificatori invertenti e non invertenti. 

- L'amplificatore operazionale come inseguitore in tensione, 

sommatore, integratore e derivatore. 

Laboratorio: - L'amplificatore operazionale invertente. 

- L f amplificatore operazionale non invertente. 

- L'amplificatore operazionale come inseguitore di tensione. 

- L'amplificatore operazionale come sommatore. 

- L'amplificatore operazionale come integratore. 

- L'amplificatore operazionale come derivatore. Valutazione: - 



UNITA* DIDATTICA N° 4.11 tm / 

circuiti RC, RL, RLC 




- Disegnare ed interpretare le curve caratteristiche dei filtri passa 

basso e passa alto. 

- Spiegare il concetto di attenuazione e di frequenza di taglio. 

- Dimostrare analiticamente e trasporre graficamente la condizione di 

risonanza serie e parallelo. 

- Analizzare le applicazioni più comuni dei filtri. 

Contenuti: - Circuiti RL, RC, RLC in regime sinusoidale. 

- Filtri passivi ed attivi passa basso, passa alto, passa banda, elimina 

banda. 

- Circuiti risonanti serie e parallelo. 

Laboratorio: - Studio delle curve di risposta dei filtri passivi ed 

attivi passa alto e passa basso. 



QUARTO ANNO aim: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 

Il gruppo di lavoro, nell'articolare la proposta di programmazione 

per la presente disciplina, ha ritenuto utile invertire, rispetto la prima 

stesura del progetto, l'ordine di trattazione degli argomenti prevedendo 

che la trattazione delle Macchine Elettriche preceda quella 

dell'Elettronica. Ciò in quanto gli argomenti di Elettronica costituiscono 

la naturale prosecuzione di quelli trattati nel corso di Elettrotecnica di 

base del terzo anno, mentre le Macchine Elettriche, risultano più 

strettamente connesse con lo studio degli Impianti Elettrici che sarà 

effettuato nel successivo quinto anno e che ne costituisce la naturale 

prosecuzione. 

In alternativa a tale proposta il docente può, in sede di 

programmazione annuale, prevedere la trattazione in parallelo di 

argomenti che ritenga fra loro connessi. 


partendo da un modulo pari alle 6 ore settimanali previste e riferendosi 

ad un totale annuale di 32 settimane corrispondenti a 192 giorni 

scolastici effettivi. I restanti 18 giorni scolastici effettivi previsti dal 

calendario scolastico possono essere utilizzati per recuperi, integrazioni, 

attività complementari.

Classe 4 A aim: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ore: 

6(3) 


- Elettronica di potenza: SCR, DIAC, TRIAC; circuiti raddrizzatori 

ed invertitori. 



controllo. 







- Manutenzione e guasti delle macchine elettriche. 


elettriche; verifica dell'isolamento; realizzazione ed analisi di circuiti 

elettronici con riferimento alle applicazioni nei sistemi di controllo. 

UNITA 1 DIDATTICA N° 4.01 aim 

Semiconduttori e diodi 




- Classificare i semiconduttori in base al drogaggio. 

- Illustrare il meccanismo della conduzione. 

- Determinare graficamente il punto di lavoro. 

- Determinare i valori dei resistori e dei condensatori per mezzo del 

codice dei colori. 

- Riconoscere la polarità dei diodi. 

- Utilizzare il multimetro digitale e l'oscilloscopio. +ù 

- - Interpretare i Data Sheet. 

Contenuti: - Semiconduttori puri e drogati. 

- Il diodo: caratteristiche, retta di carico, punto di lavoro, resistenza 

statica e dinamica, circuito equivalente. 

- Diodi LED. 

Laboratorio: - Impiego del multimetro digitale e dell'oscilloscopio a 


- Codici dei colori per resistenze e condensatori. 

- Data Sheet dei diodi a giunzione. 

- Misure sui diodi mediante strumentazione digitale e con l'uso 

dell'oscilloscopio a doppia traccia. 

Valutazione: - Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla.

UNITA' DIDATTICA N° 4.02 aim 

Gli alimentatori 



in grado di: 

- Spiegare il funzionamento degli alimentatori. 

- Disegnare lo schema dei circuiti analizzati. 

- Descrivere l'effetto di filtraggio dei condensatori. 

- Illustrare la funzione di stabilizzazione del diodo Zener attraverso 

l'analisi di un semplice circuito e con metodo grafico. 

- Misurare il fattore di ondulazione mediante l'oscilloscopio ed il 

multimetro digitale. 

- Interpretare i Data Sheet. 

Contenuti: - Raddrizzatori, filtri, fattore di ondulazione. 

- Raddrizzatori ad una e due semionde con trasformatore a presa 

centrale e con ponte di Graetz. 

- Diodo Zener: funzionamento e caratteristiche. 

Alimentatori stabilizzati: funzionamento e circuito di 


- Limitatori di tensione in alternata: funzionamento. 

Laboratorio: - Raddrizzatore ad una semionda: schema elettrico; 

montaggio del circuito; verifica del funzionamento, con e senza filtro di 

livellamento con l'uso di strumentazione digitale e dell'oscilloscopio a 


- Raddrizzatore a ponte di Graetz monofase. 

- Data Sheet dei diodi Zener. 

- Alimentatore stabilizzato con diodo Zener: misura delle grandezze 

caratteristiche al variare della tensione e del carico e loro 

visualizzazione all'oscilloscopio a doppia traccia. 

Valutazione - Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla. - 

Relazioni sulle prove di laboratorio. 

UNITA' DIDATTICA N° 4.03 aim / 

raddrizzatori controllati 




- Illustrare il funzionamento dei componenti e dispositivi studiati. 

- Descrivere i sistemi più usati per la regolazione della potenza e la 

conversione dell'energia. 

- Rilevare le differenze tra le regolazioni ad una semionda e ad onda 

intera.

- Interpretare i Data sheet. 

Contenuti: - Controllo della potenza in corrente alternata. 

- SCR, DIAC, TRIAC, UJT: struttura, funzionamento, 

caratteristiche, impiego, circuiti d'innesco. 

- Regolazione della potenza in corrente alternata a controllo continuo 

ed a parzializzazione. 

- Circuiti d'innesco con UJT 

- Conversione corrente continua/corrente alternata: invertitori. 

- Controllo delle caratteristiche della forma d'onda in uscita. 

Laboratorio: - Interpretazione dei data-sheet dei componenti 

impiegati. 

- Realizzazione e studio di circuiti di regolazione di potenza a 

parzializzazione di fase ad una semionda con impiego di SCR. 


parzializzazione di fase ad onda intera con impiego di TRIAC. 




transistori BJT e FET 



in grado di: 

- Tracciare le curve caratteristiche dei diversi dispositivi studiati. 

- Individuare sulle stesse il punto di funzionamento a riposo eoe 

metodo grafico. 

- Descrivere i circuiti di polarizzazione e stabilizzazione termica. 

- Spiegare il funzionamento del transistor come interruttore. 

- Rilevare sperimentalmente le curve caratteristiche dei diversi 

dispositivi studiati. 

- Interpretare i Data Sheet. 

Contenuti: - Transistori BJT: struttura, curve caratteristiche, zone di 

funzionamento, configurazioni circuitali, deriva e fuga termica, iperbole 

di massima dissipazione. 

- Determinazione grafica del punto di lavoro. 

- Polarizzazione e stabilizzazione termica. 

- Transistori FET: generalità sui JFET, caratteristiche, zone di 

funzionamento, polarizzazione, utilizzazione. 

- Transistori MOSFET ad arricchimento e ad impoverimento: 

caratteristiche, zone di funzionamento, polarizzazione, utilizzazione. 

Laboratorio: - Data Sheet dei transistori BJT, FET, MOSFET. 

- Verifica con strumenti digitali delle giunzioni dei transistori. 

- Funzionamento on/off dei transistori.

- Verifica del funzionamento statico dei BJT e dei FET. 

- Rilievo delle caratteristiche d'uscita dei BJT e dei FET. 




Gli amplificatori a BJT e FET 




- Spiegare il funzionamento del transistore come amplificatore di 

segnali utilizzando il metodo grafico. 

- Tracciare la curva di risposta ed individuare le frequenze di taglio e 

la banda passante. 

- Spiegare la dipendenza della banda passante dai parametri del 

circuito. 

- Determinare il guadagno in dB. 

- Individuare le principali cause del rumore. 

Contenuti: - Principi e concetti fondamentali sull'amplificazione, tipi 

di amplificatori. 

- Amplificatori per piccoli segnali in bassa frequenza realizzati con 

BJT e FET: studio grafico. 

- Amplificatori monostadio: guadagno, risposta in frequenza, 

frequenza di taglio, banda passante. 

- Principio di funzionamento degli amplificatori per grandi segnali. 

- Principio di funzionamento degli amplificatori a più stadi. 

- Il rumore negli amplificatori. 

Laboratorio: - Misura dei parametri e rilievo della curva di risposta di 

un amplificatore a transistori ad uno stadio ad emettitore comune per 

piccoli segnali. 

- Studio dell'influenza dei parametri critici sulle frequenze di taglio. 




Gli amplificatori operazionali 



in grado di: 

- Illustrare il concetto di massa virtuale. 

- Connettere un amplificatore operazionale analizzandone il 

funzionamento nelle diverse configurazioni studiate. 

- Verificare sperimentalmente la dipendenza del guadagno dall'anello 

di reazione. 

Contenuti: - Amplificatori operazionali: generalità; schemi elettrici; 

circuito equivalente; caratteristiche fondamentali dell'amplificatore 

operazionale ideale. 

- Analisi del funzionamento a partire dall'amplificatore differenziale. 

- Compensazione dell'offset; caratteristica di trasferimento; risposta in 

frequenza. 

- Amplificatori invertenti e non invertenti. 

- L'amplificatore operazionale come inseguitore in tensione, 

sommatore, integratore e derivatore. 

Laboratorio: - L'amplificatore operazionale invertente. 

- L'amplificatore operazionale non invertente. 

- L'amplificatore operazionale come inseguitore di tensione. 

- L'amplificatore operazionale come sommatore. 

- L'amplificatore operazionale come integratore. 

- L'amplificatore operazionale come derivatore. Valutazione: - 




circuiti RC, RL, RLC 




- Disegnare ed interpretare le curve caratteristiche dei filtri passa 

basso e passa alto. 

- Spiegare il concetto di attenuazione e di frequenza di taglio. 

- Dimostrare analiticamente e trasporre graficamente la condizione di 

risonanza serie e parallelo. 

- Analizzare le applicazioni più comuni dei filtri 

Contenuti: - Circuiti RL, RC, RLC in regime sinusoidale. 

- Filtri passivi ed attivi passa basso, passa alto, passa banda, elimina 

banda.

- Circuiti risonanti serie e parallelo. 

Laboratorio: - Studio delle curve di risposta dei filtri passivi ed attivi 

passa alto e passa basso. 




11 trasformatore 



in grado di: 









costruttivi. 







- Trasformatori trifase; collegamento delle fasi; funzionamento in 

parallelo. 

- Trasformatori di bordo. 


- Impiego dei trasformatori di misura: TA e TV. 

- Dati di targa dei trasformatori. 

- Manutenzione e guasti dei trasformatori. 

Laboratorio: - Collaudo del trasformatore monofase: misura della 

resistenza degli avvolgimenti e del rapporto di trasformazione; prova a 

vuoto ed in corto circuito. 


- Esercizi applicativi si trasformatori. 



Le macchine sincrone 















- L'alternatore: principio di funzionamento e cenni costruttivi; 

eccitazione; forza elettromotrice generata; fattore di Kapp; relazione 

velocità/frequenza. 

- L'alternatore trifase: collegamento fasi statoriche. 

- Funzionamento a vuoto; funzionamento sotto carico; reazione 

d'indotto. 


- Circuito equivalente e diagramma vettoriale; determinazione della 

reattanza sincrona. 

- Caratteristiche esterne e di regolazione della tensione. 


- Accoppiamento in parallelo; ripartizione dei carichi. 

- Il motore sincrono: principio di funzionamento; avviamento; 

impieghi. 


- Manutenzione e guasti delle macchine sincrone. 

Laboratorio: - Rilievo della caratteristica a vuoto e sotto carico di 

■oa macchina sincrona. 


- Esercizi applicativi sulle macchine sincrone. 



// motore asincrono 





dati di targa dei motori asincroni monofase e trifase. 


rotante e correlare il significato di scorrimento con la coppia 

elettromagnetica. 


- Elencare i sistemi di regolazione della velocità e descriverne le 

modalità di attuazione. 

- Spiegare i problemi connessi all'avviamento e le tecniche adottate a 

tale scopo. 



Contenuti: -1 motori asincroni trifase: principio di funzionamento e 


Circuito equivalente; diagramma circolare; caratteristica 

meccanica; bilancio energetico e rendimento. 

- Motori a gabbia semplice, a doppia gabbia e con rotore avvolto; 

collegamento delle fasi statoriche. 

- Problemi connessi con l'avviamento e sistemi d'avviamento. 

- Regolazione della velocità. 

- Motori speciali: motore asincrono monofase; motore universale. 


- Rifasamento di un impianto elettrico con allacciati motori asincroni 

trifase. 

- Dati di targa dei motori asincroni. 

- Manutenzione e guasti dei motori asincroni. 

Laboratorio: - Collaudo di un motore asincrono trifase: misure della 

resistenza degli avvolgimenti e della potenza a vuoto ed in corto 

circuito. 

- Determinazione del rendimento nel funzionamento sotto carico. 

- Verifica dell'isolamento. 


- Esercizi applicativi sui motori asincroni. 



Le macchine in corrente continua 



in grado di: 




commutazione. 

- disegnare lo schema elettrico della dinamo in funzione del tipo di 

eccitazione. 







Contenuti: - Le macchine a corrente continua: generalità e particolari 

costruttivi. 

- Circuiti di eccitazione. 


reazione d'indotto; commutazione; curve caratteristiche; bilancio 

energetico e rendimento; dati di targa. 


funzionamento sotto carico; avviamento; curve caratteristiche; 

impieghi; dati di targa. 

Laboratorio: - Rilievo della curva caratteristica esterna della dinamo 

ad eccitazione indipendente. 



QUARTO ANNO cn: ELETTROTECNICA ED IMPIANTI 

ELETTRICI 






complementari.


Classe 4 A cn: ELETTROTECNICA ED IMPIANTI ELETTRICI 

ore: 4(2) 







accumulatori. 


sottoquadri. 



- Propulsione elettrica, 




apparecchiature elettriche. 

UNITA' DIDATTICA N° 4.01 cn // 

trasformatore 












costruttivi. 







- Trasformatori trifase.


- Dati di targa del trasformatore. 

Laboratorio: - Collaudo del trasformatore monofase: prova a vuoto 

ed in corto circuito. 


- Esercizi applicativi sui trasformatori. 


UNITA DIDATTICA N° 4.02 cn Le 

macchine sincrone 















- L'alternatore: principio di funzionamento; cenni costruttivi; forza 

elettromotrice generata; relazione tra velocità e frequenza. 

- L'alternatore trifase. 

- Funzionamento sotto carico; reazione d'indotto. 


- Circuito equivalente e diagramma vettoriale. 

- Regolazione della tensione. 


- Accoppiamento in parallelo degli alternatori. 

- Il motore sincrono: principio di funzionamento ed impieghi. 


Laboratorio: - Rilievo della caratteristica a vuoto di una macchina 

sincrona. 

Valutazione - Interrogazioni orali e/o test a risposta multipla. 

- Esercizi applicativi sulle macchine sincrone. 


UNITA 1 DIDATTICA N° 4.03 cn // 

motore asincrono 





dati di targa dei motori asincroni. 


rotante. 


- Spiegare i problemi connessi all'avviamento. 



Contenuti: - I motori asincroni: principio di funzionamento e 


- Bilancio energetico e rendimento; caratteristica meccanica. 

- Problemi connessi con l'avviamento. 


- Dati di targa del motore asincrono. 

Laboratorio: - Analisi delle parti costruttive del motore asincrono. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.04 cn Le 

macchine in corrente continua 



in grado di: 




commutazione. 

- Disegnare lo schema elettrico della dinamo in funzione del tipo di 

eccitazione. 







Contenuti: - Le macchine in corrente continua: generalità e 


- Circuiti di eccitazione.


commutazione; bilancio energetico e rendimento; dati di targa. 


avviamento; impieghi; dati di targa. 

Laboratorio: - Analisi delle parti costruttive delle macchine in 

corrente continua. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.05 cn 

Gli impianti elettrici navali 




- Definire il coefficiente di elettrificazione "E". 

- Giustificare il valore assunto da "E" nei diversi tipi di navi. 

- Analizzare le caratteristiche di un impianto elettrico navale anche in 

* relazione alla salvaguardia della vita umana in mare. 

- Classificare gli impianti di bordo in relazione alle funzioni svolte. 

Contenuti: - Struttura degli impianti elettrici navali; coefficiente di 

elettrificazione. 

- Caratteristiche degli impianti elettrici navali: affidabilità, 

continuità di servizio, peso, ingombro. 

- Classificazione degli impianti elettrici di bordo: ausiliari, speciali, 

di propulsione. 

- Frequenza e tensione negli impianti elettrici navali. 

Laboratorio: - Illustrazione di impianti elettrici navali con l'utilizzo 

di sussidi audiovisivi. 



Gli impianti di generazione 




- Analizzare i criteri di ripartizione della potenza generata fra più 

gruppi di generatori. 

- Descrivere la struttura e la localizzazione dei diversi tipi di centrali 

elettriche di bordo. 

- Confrontare i diversi tipi di motori primi utilizzati per azionare 

generatori illustrandone vantaggi e problematiche. 

- Analizzare le diverse caratteristiche costruttive degli alternatori in

elazione al tipo di motore primo che lo aziona. 

- Analizzare le condizioni di parallelo e le modalità di esecuzione. 

- Descrivere il funzionamento dei regolatori di tensione e di 

frequenza. 

- Leggere ed interpretare schemi significativi relativi ad impianti di 

produzione dell'energia elettrica. 

Contenuti: - La produzione di energia elettrica in corrente alternata: 

numero di gruppi elettrogeni, potenza totale, bilancio elettrico. 

- Gruppi elettrogeni e centrali elettriche; centrale principale e 

centrale d'emergenza. 

- Motori diesel per gruppi elettrogeni; diesel-alternatore. 

- Turbogeneratori: la turbina a gas; il generatore asse. 

- Generalità sugli alternatori di bordo; il raffreddamento degli 

alternatori; avarie e manutenzione. 

- Parallelo degli alternatori. 

- Regolazione della tensione e della frequenza. 

Laboratorio: - Lettura di schemi significativi relativi ad impianti di 

produzione dell'energia elettrica a bordo. 



Gli impianti di distribuzione 



in grado di: 

- Descrivere i tipi più ricorrenti di schemi di distribuzione 

dell'energia elettrica a bordo. 

- Illustrare la differenza fra i sistemi con centro stella isolato e quelli 

con centro stella a massa. 

- Analizzare semplici schemi di quadri elettrici. 

- Descrivere i vantaggi dell'impiego a bordo del banco tri-monofase al 

posto del trasformatore trifase. 

Contenuti: - Distribuzione dell'energia elettrica in corrente 

alternata; sistemi di distribuzione primaria e secondaria. 

- Schemi di distribuzione: radiale semplice, radiale composto con 

sottoquadri, radiale composto con sottostazioni. 

- Schemi di distribuzione con collegamenti di riserva. 

- Schemi dei quadri principali. 

- Schemi dei quadri di emergenza; la presa di terra. 

- La strumentazione inserita nei quadri elettrici. 

- Sottostazioni, sottoquadri e quadretti di distribuzione. 

- Impiego dei trasformatori a bordo. -1 

commutatori.


distribuzione dell'energia elettrica a bordo. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.08 cn Le 

utenze di forza motrice 



in grado di: 

- Illustrare le modalità di funzionamento dei vari tipi di utenze di forza 

motrice. 

- Interpretare gli schemi elettrici delle più importanti utenze di forza 

motrice. 

- Descrivere i sistemi di avviamento e di regolazione della velocità dei 

motori asincroni. 

Contenuti: - Le utenze di forza motrice in corrente alternata. 

- Avviamento e regolazione della velocità nei motori asincroni. 

- Timonerie elettroidrauliche. 

- Salpa ancore e verricelli. 

- Elettropompe da incendio a grande esaurimento. 

- Manutenzione dei motori. 

Laboratorio: - Lettura di schemi significativi relativi ad utenze di 

forza motrice. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.09 cn / 

circuiti luce 




- Conoscere il principio di funzionamento dei diversi tipi di lampade 

elettriche e le relative caratteristiche costruttive. 

- Confrontare i diversi tipi di lampade elettriche anche in relazione al 

loro impiego. 

- Disegnare e montare semplici circuiti per l'alimentazione ed il 

comando di lampade elettriche. 

Contenuti: - Caratteristiche delle lampade in uso a bordo: lampade ad 

incandescenza; lampade a fluorescenza. 

-1 circuiti luce: i circuiti luce normale; i circuiti luce di emergenza; i 

circuiti fanali e segnali. 

Laboratorio: - Impianto luce con lampade ad incandescenza

comandato da due punti mediante deviatori. 

- Impianto luce con lampade fluorescenti comandato da più punti 

mediante relè. 


UNITA' DIDATTICA N° 4.10 cn La 

propulsione elettrica 



in grado di: 

- Confrontare la propulsione elettrica con quella tradizionale 

analizzando i vantaggi dei due sistemi. 

- Illustrare le applicazioni della propulsione elettrica spiegando le 

ragioni dell'affermazione di detto sistema. 

- Illustrare le caratteristiche principali di una propulsione in corrente 

continua od in corrente alternata. 

- Spiegare il principio di funzionamento e le applicazioni, a bordo, di 

un giunto elettromagnetico. 

Contenuti: - La propulsione elettrica e le sue applicazioni. 

- La propulsione elettrica in corrente continua. 

- La propulsione elettrica in corrente alternata: avviamento ed 

inversione di marcia. 

- Il giunto elettromagnetico. 

Laboratorio:- Lettura di schemi significativi relativi alla propulsione 

elettrica. 


QUINTO ANNO tm: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 



un totale annuale di 32 settimane corrispondenti a 192 giorni 



attività complementari.


Classe 5 A tm: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 

ore: 4(2) 

- Amplificatori per grandi segnali: classi di funzionamento. 

- Reazione positiva e controreazione. 

- Amplificatori a larga banda, amplificatori selettivi. 

- Oscillatori. 

- Sistemi di modulazione e demodulazione. 

- Schemi a blocchi di trasmettitori e ricevitori. 

- Onde elettromagnetiche. 

- Linee di trasmissione ed antenne. 

- Elementi di tecnica Radar. 

- Laboratorio: esercitazioni dimostrative e misure su: amplificatori, 

apparati ricetrasmittenti, microonde, linee, antenne, Radar. 


Amplificatori per grandi segnali 



in grado di: 

- Distinguere le diverse classi di funzionamento degli amplificatori 

per grandi segnali e conoscere, per ognuna di esse, il valore del 

rendimento teorico. 

- Descrivere le cause della distorsione, valutarne gli effetti e 

conoscere i metodi per la sua compensazione. 

- Disegnare i più comuni schemi semplificati di amplificatori di 

potenza e spiegarne le cause di diversità con gli amplificatori per piccoli 

segnali. 

- Elencare vantaggi e problematiche connessi ai vari tipi di driver. 

- Conoscere le applicazioni degli amplificatori di potenza in bassa 

frequenza. 

Contenuti: - Classi di funzionamento degli amplificatori per grandi 

segnali. 

- Amplificatori di potenza in classe A con accoppiamento a 

trasformatore. 

- Amplificatori in classe B: in controfase, single-ended, a simmetria 

complementare. 

- Driver per amplificatori di potenza nelle varie connessioni.

Laboratorio: - Analisi del funzionamento di alcuni tipi di 

amplificatori di potenza mediante l'uso dell'oscilloscopio. 



Amplificatori selettivi 



in grado di: 

- Illustrare i concetti di selettività e di fedeltà di un amplificatore 

attraverso lo studio della sua curva di risposta. 

- Esaminare le funzioni affidate ad un amplificatore selettivo. 

- Conoscere i sistemi adottati per aumentare la banda passante di un 

amplificatore selettivo senza perdere in selettività. 

Contenuti: - Amplificatore selettivo per segnali deboli a semplice e 

duplice accordo. 

- Amplificatore selettivo a frequenze d'accordo sfalsate. 

- Amplificatori selettivi di potenza. 

Laboratorio: - Studio del funzionamento di un amplificatore 

selettivo mediante l'oscilloscopio. 



Reazione positiva e negativa 



in grado di: 

- Illustrare il significato di reazione positiva e di reazione negativa. 

- Ricavare l'espressione del guadagno di un amplificatore reazionato. 

- Illustrare gli effetti della reazione negativa su stabilità, guadagno e 

banda passante di un amplificatore. 

- Illustrare alcuni semplici circuiti di controreazione. 

- Illustrare la condizione di innesco degli oscillatori e valutare 

l'incidenza dei parametri circuitali sulla frequenza di oscillazione. 

- Disegnare lo schema circuitale degli oscillatori studiati illustrando i 

modi di attuazione della reazione positiva. 

- Analizzare il comportamento di un cristallo di quarzo utilizzando il 

suo circuito equivalente. 

Contenuti: - Reazione positiva e controreazione. 

- Effetto della reazione su guadagno, banda passante e stabilità di un 

amplificatore.

- Esempi di circuiti di controreazione. 

- Reazione positiva e condizione d'innesco delle oscillazioni. 

- Oscillatori a radiofrequenza: a tre punti, Meissner, stabilizzati al 

quarzo. 

Laboratorio: - Analisi del funzionamento di un oscillatore: 

condizione d'innesco delle oscillazioni, frequenza dell'onda generata, 





Modulazione e demodulazione 



in grado di: 

- Conoscere lo scopo della modulazione ed i diversi modi di attuarla; 

avere il concetto di indice di modulazione. 

- Rappresentare lo spettro di un'onda modulata in ampiezza e di 

un'onda modulata in frequenza. 

- Confrontare le caratteristiche di una trasmissione in modulazione di 

ampiezza con quelle di una in modulazione di frequenza. 

- Disegnare lo schema di principio di un sistema per la modulazione in 

ampiezza e di uno per la modulazione in frequenza. 

- Disegnare lo schema a blocchi di un radiotrasmettitore AM e di uno 

FM illustrando le funzioni dei vari blocchi. 

- Disegnare lo schema di principio di un sistema per la 

demodulazione di segnali modulati in ampiezza e di uno per la 

demodulazione di segnali modulati in frequenza. 

- Disegnare lo schema a blocchi di un radioricevitore AM e di uno 

FM illustrando le funzioni dei vari blocchi. 

Contenuti: -1 vari tipi di modulazione: AM, FM e ad impulsi. 

- La modulazione in ampiezza: DSB, SSB e VSB; spettro, banda 

passante e canale di trasmissione dei segnali modulati in ampiezza. 

- Circuiti per la modulazione in ampiezza; circuiti per la 

demodulazione di segnali modulati in ampiezza. 

- Schema a blocchi di un radiotrasmettitore AM: analisi del 

funzionamento dei vari blocchi. 

- Schema a blocchi di un radioricevitore supereterodina AM: analisi 

del funzionamento dei vari blocchi; circuiti per il controllo del volume, 

del tono e per il controllo automatico del guadagno. 

- La modulazione in frequenza ed in fase; spettro, banda passante e 

canale di trasmissione dei segnali modulati in frequenza. 

- Circuiti per la modulazione in frequenza; circuiti per la 

demodulazione di segnali modulati in frequenza. 

- Schema a blocchi di un radiotrasmettitore FM: analisi del

funzionamento dei vari blocchi. 

- Schema a blocchi di un radioricevitore supereterodina FM: analisi 

del funzionamento dei vari blocchi; circuiti per il controllo automatico 

di frequenza. 

Laboratorio:- Visualizzazione all'oscilloscopio di onde modulate in 

ampiezza e misura dell'indice di modulazione. 


- Lettura ed interpretazione di schemi di radiotrasmettitori e 

radioricevitori AM ed FM. 


Onde elettromagnetiche 




- Conoscere i parametri caratteristici di un'onda elettromagnetica e le 

relazioni che intercorrono fra di essi. 

- Illustrare i fenomeni legati alla propagazione ionosferica delle onde 

elettromagnetiche in funzione della loro frequenza. 

- Descrivere i fenomeni di riflessione e rifrazione delle onde 

elettromagnetiche. 

- Classificare i vari modi di propagazione nella troposfera delle onde 

elettromagnetiche illustrandone le diverse applicazioni. 

Contenuti:- Concetto di onda elettromagnetica. 

- Classificazione delle onde elettromagnetiche in base alla frequenza 

ed all'impiego nelle radiocomunicazioni. 

- Propagazione per onde troposferiche. 

- Struttura della ionosfera, propagazione ionosferica. 

Laboratorio: - Esercitazione sulla propagazione, riflessione e 

rifrazione delle microonde. 


UNITA 1 DIDATTICA N° 5.06 tm 

Linee di trasmissione 




- Conoscere lo schema equivalente ed i parametri caratteristici delle 

linee di trasmissione. 

- Illustrare con metodi grafici il fenomeno della propagazione dei 

segnali lungo le linee. 

- Rappresentare graficamente l'andamento delle tensioni e delle 

correnti lungo una linea in regime di onde stazionarie.

- Conoscere i principali tipi d'antenne. 

- Accordare un'antenna con l'ausilio di un ROSmetro. Contenuti: - 

Linee di trasmissione: schema equivalente e parametri 

caratteristici; impedenza caratteristica; coefficiente di riflessione. 

- Onde stazionarie; ROS. 

- Linee risonanti. 

- Dipolo elementare: solido d'irradiazione e guadagno. 

- Dipolo semplice: solido d'irradiazione e guadagno. 

- Antenne; antenne in quarto d'onda. 

- Insiemi di dipoli. 

- Antenne paraboliche. 

Laboratorio: - Rilievo all'oscilloscopio della risposta di una linea al 

variare della frequenza del segnale d'ingresso. 

- Accordatura di un'antenna tramite ROSmetro. 


UNITA* DIDATTICA N° 5.07 tm // 

Radar nautico 




- Illustrare il funzionamento di una guida d'onda e correlarne le 

dimensioni trasversali con la lunghezza d'onda di lavoro. 

- Illustrare l'importanza del radar come ausilio alla navigazione e 

come strumento anticollisione. 

- Disegnare lo schema a blocchi di un radar. 

- Riconoscere i vari dispositivi costituenti un radar e descriverne le 

finizioni svolte. 

- Conoscere le diverse lunghezze d'onda d'impiego dei radar nautici ed 

illustrarne i vantaggi nelle diverse condizioni ambientali e 

meteorologiche. 

- Analizzare i problemi connessi alla propagazione in presenza della 

superficie riflettente del mare. 

Contenuti: - Il Radar: principio di funzionamento. 

- Schema a blocchi di un radar nautico. 

- Componenti di un radar: guide d'onda, magnetron, Klystron, 

radiatori, pilota di cadenza, complesso trasmittente, sistema d'antenna, 

gruppi TR ed ATR, complesso ricevente, indicatore. 

- Prestazioni di un radar: potere di risoluzione a distanza, distanza 

minima rilevabile, equazione del radar, portata virtuale, propagazione in 

presenza della superficie riflettente del mare, portata visiva del radar, 

portate di un radar, echi indesiderabili, lunghezza d'onda di lavoro dei 

radar nautici.

Laboratorio: - Studio di alcune delle varie parti costituenti un radar. 

- Illustrazione del radar con l'utilizzo di sussidi audiovisivi. 


QUINTO ANNO aim: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 


partendo da un modulo pari alle 4 ore settimanali previste e riferendosi 

ad un totale annuale di 32 settimane corrispondenti a 192 giorni 



attività complementari. 


Classe 5 A aim: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 

ore: 4(2) 




accumulatori. 


sottoquadri. 

-1 cavi per energia elettrica. 

- Apparecchiature di manovra, regolazione, protezione e misura. 





- Laboratorio: lettura, interpretazione di schemi e realizzazione di 

impianti e di apparecchiature; parallelo degli alternatori; realizzazione di 

impianti di teleavviamento e di sistemi di regolazione e controllo delle 

macchine.


Gli impianti elettrici navali 



in grado di: 

- Definire il coefficiente di elettrificazione "E". 

- Giustificare il valore assunto da "E" nei diversi tipi di navi. 

- Analizzare le caratteristiche di un impianto elettrico navale anche in 

relazione alla salvaguardia della vita umana in mare. 

- Classificare gli impianti di bordo in relazione alle funzioni svolte. 

Contenuti: - Struttura degli impianti elettrici navali; coefficiente di 

elettrificazione. 

- Caratteristiche degli impianti elettrici navali: affidabilità, 

continuità di servizio, peso, ingombro. 

- Classificazione degli impianti elettrici di bordo: ausiliari, speciali, 

di propulsione. 

- Frequenza e tensione negli impianti elettrici navali. 

Laboratorio: - Illustrazione di impianti elettrici navali con l'utilizzo 

di sussidi audiovisivi. 



Gli impianti di generazione 



in grado di: 

- Analizzare i criteri di ripartizione della potenza generata fra più 

gruppi di generatori. 

- Descrivere la struttura e la localizzazione dei diversi tipi di centrali 

elettriche di bordo. 

- Confrontare i diversi tipi di motori primi utilizzati per azionare 

generatori illustrandone vantaggi e problematiche. 

- Analizzare le diverse caratteristiche costruttive degli alternatori in 

relazione al tipo di motore primo che lo aziona. 

- Analizzare le condizioni di parallelo e le modalità di esecuzione. 

- Descrivere il funzionamento dei regolatori di tensione e di 

frequenza. 

- Leggere ed interpretare schemi significativi relativi ad impianti di 

produzione dell'energia elettrica. 

Contenuti: - La produzione di energia elettrica in corrente alternata: 

numero di gruppi elettrogeni, potenza totale, bilancio elettrico. 

- Gruppi elettrogeni e centrali elettriche; centrale principale e

centrale d'emergenza. 

- Motori diesel per gruppi elettrogeni; diesel-alternatore. 

- Turbogeneratori; la turbina a gas; il generatore asse. 

- Generalità sugli alternatori di bordo; il raffreddamento degli 

alternatori; avarie e manutenzione. 

- Parallelo degli alternatori. 

- Regolazione della tensione e della frequenza. 


produzione dell'energia elettrica a bordo. 

- Esecuzione della manovra di parallelo fra due alternatori. 



Gli impianti di distribuzione 




- Descrivere i tipi più ricorrenti di schemi di distribuzione 

dell'energia elettrica a bordo. 

- Illustrare la differenza fra i sistemi con centro stella isolato e quelli 

con centro stella a massa. 

- Analizzare semplici schemi di quadri elettrici. 

- Descrivere i vantaggi dell'impiego a bordo del banco tri-monofase 

al posto del trasformatore trifase. 

Contenuti: - Distribuzione dell'energia elettrica in corrente 

alternata; sistemi di distribuzione primaria e secondaria. 

- Schemi di distribuzione: radiale semplice, radiale composto con 

sottoquadri, radiale composto con sottostazioni. 

- Schemi di distribuzione con collegamenti di riserva. 

- Schemi dei quadri principali. 

- Schemi dei quadri di emergenza; la presa di terra. 

- La strumentazione inserita nei quadri elettrici. 

- Sottostazioni, sottoquadri e quadretti di distribuzione. 

- Impiego dei trasformatori a bordo. - 

1 commutatori. 

Laboratorio: - Lettura di schemi significativi relativi ad impianti 

di distribuzione dell'energia elettrica a bordo. 



aim / cavi elettrici 




- Classificare i cavi elettrici in base al tipo di isolamento. 

- Riconoscere, attraverso le sigle di identificazione, i vari tipi di 

cavi elettrici. 

- Dimensionare un cavo elettrico, con una sola derivazione, sia 

con il criterio elettrico che con quello termico. 

- Misurare la resistenza d'isolamento di un cavo elettrico. 

Contenuti: - I cavi elettrici navali: dati dimensionali, di esercizio e 

di installazione. 

- Dimensionamento dei cavi elettrici. 

- Verifica della resistenza di isolamento. 

- Le correnti di corto circuito. 

Laboratorio: - Misura della resistenza d'isolamento di un 

cavo. Valutazione: - Interrogazioni orali e/o test a risposta 

multipla. 

- Esercizi applicativi sul dimensionamento dei cavi elettrici. 


aim La protezione degli impianti 




- Descrivere le caratteristiche costruttive ed il principio 

di funzionamento dei principali tipi di interruttori. 

- Illustrare la genesi dell'arco d'apertura e descrivere le 

problematiche e le tecniche d'estinzione. 

- Descrivere il principio di funzionamento e le modalità 

d'intervento 

dei più comuni tipi di relè e fusibili. 

- Illustrare il significato di selettività e coordinamento 

delle 

\ protezioni. 

- Leggere ed interpretare i circuiti di potenza e gli schemi 

funzionali 

dei teleavviatori. 

- Eseguire correttamente la ricerca guasti su impianti di 

teleavviamento. 

Contenuti: - La protezione dei circuiti elettrici: apparecchiature di

manovra e protezione; sezionatori ed interruttori. 

- Il problema della interruzione della corrente: estinzione dell'arco di 

apertura. 

- Classificazione degli interruttori; caratteristiche e particolari 

costruttivi degli interruttori di bordo. 

- Interruttori di tipo estraibile. 

- Manutenzione degli interruttori. 

-1 relè: di massima corrente, di minima tensione, di manovra. -1 

contattori. -1 fusibili. 

- Il coordinamento delle protezioni. 

Laboratorio: - Esempi di realizzazione di impianti di teleavviamento 

di motori asincroni trifasi con sistema tradizionale e/o PLC. 

- Ricerca guasti su impianti di teleavviamento. 


- Verifica dell'acquisizione delle tecniche di realizzazione degli 

impianti di teleavviamento. 


Le utenze di forza motrice 




- Illustrare le modalità di funzionamento dei vari tipi di utenze di forza 

motrice. 

- Interpretare gli schemi elettrici delle più importanti utenze di forza 

motrice. 

- Descrivere i sistemi di avviamento e di regolazione della velocità dei 

motori asincroni. 

Contenuti: - Le utenze di forza motrice in corrente alternata. 

- Avviamento e regolazione della velocità nei motori asincroni. 

- Timonerie elettroidrauliche. 

- Salpa ancore e verricelli. 

- Elettropompe da incendio a grande esaurimento. 

- Manutenzione dei motori. 

Laboratorio: - Lettura di schemi significativi relativi ad utenze di 

forza motrice. 



/ circuiti luce 




- Conoscere il principio di funzionamento dei diversi tipi di lampade 

elettriche e le relative caratteristiche costruttive. 

- Confrontare i diversi tipi di lampade elettriche anche in relazione al 

loro impiego. 

- Disegnare e montare semplici circuiti per Talimentazione ed il 

comando di lampade elettriche. 

Contenuti: - Caratteristiche delle lampade in uso a bordo: lampade 

ad incandescenza; lampade a fluorescenza. 

-1 circuiti luce: i circuiti luce normale; i circuiti luce di emergenza; i 

circuiti fanali e segnali. 

Laboratorio: - Impianto luce con lampade ad incandescenza 

comandato da due punti mediante deviatori. 

- Impianto luce con lampade fluorescenti comandato da più punti 

mediante relè. 



La propulsione elettrica 




- Confrontare la propulsione elettrica con quella tradizionale 

analizzando i vantaggi dei due sistemi. 

- Illustrare le applicazioni della propulsione elettrica spiegando le 

ragioni dell'affermazione di detto sistema. 

- Illustrare le caratteristiche principali di una propulsione in corrente 

continua od in corrente alternata. 

- Spiegare il principio di funzionamento e le applicazioni, a bordo, di 

un giunto elettromagnetico. 

Contenuti: - La propulsione elettrica e le sue applicazioni. 

- La propulsione elettrica in corrente continua. 

- La propulsione elettrica in corrente alternata: avviamento ed 

inversione di marcia. 

- Il giunto elettromagnetico. 

Laboratorio: - Lettura di schemi significativi relativi alla 

propulsione elettrica. 


QUINTO ANNO tm/aim: CONTROLLI ED AUTOMAZIONE 






complementari. 


Classe 5 A tm: CONTROLLI ED AUTOMAZIONE ore: 3(2) 

Classe 5 A aim: CONTROLLI ED AUTOMAZIONE ore: 3(2) 

-1 controlli automatici; schemi a blocco. 

- Sistemi ad anello aperto e ad anello chiuso. 

- Modelli di sistemi fisici; analogie elettromeccaniche. 

- Funzione di trasferimento. 

- Risposta dei sistemi lineari del primo e del secondo ordine. 

- Retroazione; criteri di stabilità. 

- Controllo di processi: conversione A/D e D/A. 

- Elettronica di potenza: SCR, DIAC, TRIAC. 

- Raddrizzatori ed invertitori. 

- Componenti dei sistemi di controllo: trasduttori, regolatori, 

attuatori. 

- Laboratorio: misure sui componenti e studio di sistemi di controllo. 


sistemi di controllo 



in grado di: 

- Spiegare le finalità dei sistemi di controllo. 

- Utilizzare la terminologia specifica della teoria dei controlli 

automatici. 

- Effettuare la rappresentazione di un sistema di controllo a mezzo di 

uno schema a blocchi. 

- Illustrare con semplici esempi qualitativi la differenza tra sistema di 

controllo ad anello aperto e sistema di controllo ad anello chiuso. 

- Compiere operazioni di algebra sugli schemi a blocchi in differenti 

condizioni di collegamento. 

Contenuti: - Concetto di controllo automatico e prime definizioni.

- Rappresentazione di un sistema di controllo mediante schemi a 

blocco. 

- Algebra degli schemi a blocco. 

- Terminologia dei sistemi di controllo: controllo, regolazione, 

servocomando. 

- Sistemi di regolazione e servomeccanismi. 

- Componenti di un anello di regolazione e loro funzione. 

- Esempi di sistemi di controllo ad anello aperto. 

- Esempi di sistemi di controllo ad anello chiuso. 

- Requisiti di una regolazione automatica: precisione statica e 

dinamica, rapidità di risposta, stabilità. 

Laboratorio: - Realizzazione di semplici circuiti di regolazione ad 

anello aperto e ad anello chiuso; 

- Illustrazione dei sistemi di controllo con l'utilizzo di sussidi 

audiovisivi. 


- Esercizi applicativi sui sistemi di controllo. 



Studio dei sistemi di controllo 




- Definire la funzione di trasferimento di un sistema come rapporto 

uscita/ingresso. 

- Illustrare le analogie tra sistemi elettrici e meccanici e scriverne le 

equazioni. 

- Conoscere la differenza tra componenti dissipativi e componenti 

conservativi dell'energia. 

- Ricavare le funzioni di trasferimento di sistemi elementari 

utilizzando la tabella delle trasformate di Laplace. 

- Spiegare la differenza tra sistemi del primo e del secondo ordine 

illustrandone il funzionamento a mezzo di semplici circuiti elettrici. 

- Rappresentare graficamente le curve di risposta dei due tipi di 

sistemi ai diversi segnali di prova ed analizzare le stesse 

qualitativamente. 

- Spiegare il concetto di stabilità di un sistema di controllo. 

Contenuti: - Funzione di trasferimento di un sistema come rapporto 

uscita/ingresso. 

- Analogie tra sistemi elettrici e meccanici; modelli matematici. 

- Le equazioni differenziali per lo studio dei sistemi fisici. 

- Calcolo della funzione di trasferimento di un sistema con la

trasformata di Laplace. 

- Sistemi lineari: risposta temporale ed analisi in frequenza; risposte al 

transitorio ed a regime. 

- Sistemi del primo e del secondo ordine: risposte all'impulso, al 

gradino, alla rampa, alla sinusoide. 

- Stabilità ed instabilità di un sistema di controllo. 

Laboratorio: - Visualizzazione delle curve di risposta di circuiti 

elementari del primo e del secondo ordine. 

- Verifica della stabilità di circuiti elementari realizzanti sistemi del 

primo e secondo ordine. 


- Esercizi applicativi sullo studio dei sistemi di controllo. 


UNITA* DIDATTICA N° 5.03 

// controllo di processo 




- Illustrare la differenza tra segnale analogico e segnale digitale. 

- Disegnare lo schema a blocchi di un sistema di acquisizione dati. 

- Illustrare le finalità e le tecniche di trattamento dei segnali all'uscita 

dei trasduttori. 

- Disegnare lo schema di un semplice multiplexer e spiegarne il 

funzionamento. 

- Spiegare la necessità della conversione A/D e D/A. 

- Disegnare ed interpretare lo schema a blocchi di un controllore che 

impieghi un PLC od un PC. 

Contenuti: - Segnali analogici e segnali digitali. 

- Sistemi con comandi ed acquisizione dati analogici, digitali e misti: 

funzionamento e schemi a blocco. 

- Condizionamento dei segnali all'uscita dei trasduttori. 

- Multiplexer analogico. 

- Convertitori A/D e D/A. 

- Controllo di processo computerizzato: schema a blocchi di un 

controllo con PLC e con PC. 

Laboratorio: - Studio del convertitore analogico-digitale. 

- Studio del convertitore digitale-analogico. Valutazione: - 




dispositivi di potenza 



in grado di: 

- Illustrare il funzionamento dei componenti e dispositivi studiati. 

- Spiegare la differenza tra controllo continuo ed a parzializzazione di 

fase. 

- Leggere ed interpretare lo schema di semplici dispositivi per la 

regolazione della potenza elettrica relativamente ai circuiti d'innesco e di 

potenza. 

- Spiegare il principio di funzionamento e gli impieghi degli 

invertitori. 

Contenuti: - Controllo della potenza in corrente alternata. 

- SCR, DIAC, TRIAC, UJT: struttura, funzionamento, 

caratteristiche, impiego, circuiti d'innesco. 

- Regolazione della potenza in corrente alternata a controllo continuo 

ed a parzializzazione. 

- Conversione corrente continua/corrente alternata: invertitori. 

Laboratorio: - Interpretazione dei data-sheet dei componenti 

impiegati. 


parzializzazione di fase con impiego di SCR e/o TRIAC. 




trasduttori 


Obiettivi: a conclusione dell'unità didattica gli allievi dovranno «sere 

in grado di: 

- Conoscere ed interpretare i parametri caratteristici dei trasduttori. 

- Illustrare il funzionamento ed il campo d'impiego di 

termoresistenze e termocoppie. 

- Disegnare il circuito di inserzione della termoresistenza in un ponte 

di Wheatstone e spiegare il significato della compensazione del giunto 

freddo. 

- Conoscere funzionamento, schemi, campo d'impiego dei trasduttori 

di posizione, pressione, forza, portata, livello, velocità. 

- Spiegare il principio di funzionamento e gli impieghi dei sincro e 

conoscere la differenza fra sincro di segnale e di coppia e fra sincro tra 

smettitore e ricevitore.

Contenuti: - Trasduttori di temperatura: termoresistenze e 

termocoppie. 

- Trasduttori di posizione: potenziometri. 

- Trasduttori di pressione: estensimetri. 

- Trasduttori di forza: strain-gauge. 

- Trasduttori di portata: a turbina ed a pressione differenziale. 

- Trasduttori di velocità: tachimetrici, magnetici e fotosensibili. 

- Trasduttori di livello. 

- Sincro di coppia e di segnale. 

Laboratorio: - Rilievo delle caratteristiche dei trasduttori. 

- Interpretazione dei data-sheet dei trasduttori. Valutazione: - 


- Esercizi applicativi sui trasduttori. 


UNITA 1 DIDATTICA N° 5.06 / 

regolatori 



in grado di: 

- Spiegare la differenza tra i vari tipi di regolazione. 

- Analizzare il regolatore on-off ed il significato di banda 

differenziale. 

- Conoscere ed illustrare le equazioni di funzionamento dei regolatori 

P, I, D. 

- Illustrare il signiticato dei termini: tempo di riporto, frequenza di 

riporto e tempo di anticipo. 

- Illustrare lo schema funzionale di un regolatore elettronico 

analogico. 

Contenuti: - Tipi di regolazione; regolazione on-off; componenti del 

l'anello di regolazione. 

- Il regolatore proporzionale. 

- Il regolatore integrale. 

- Il regolatore derivativo. 

-1 regolatori PI, PD, PID. - 

1 regolatori elettronici. 

Laboratorio: - Realizzazione e studio di semplici regolatori on-off. 

- Studio dei vari tipi di regolatori. 




Motori ed attuatovi 




- Conoscere il circuito equivalente e le equazioni fondamentali del 

motore in corrente continua controllato sull'armatura o sull'eccitazione. 

- Illustrare struttura, principio di funzionamento e parametri 

caratteristici del motore passo-passo. 

- Conoscere tipologia e campi d'impiego degli attuatori pneumatici 

ed oleodinamici. 

Contenuti: - Il motore in corrente continua. 

- Il motore passo-passo. 

- Gli attuatori pneumatici ed oleodinamici. 

Laboratorio: - Studio del pilotaggio di motori in corrente continua e 

passo-passo. 

- Interpretazione delle specifiche tecniche degli attuatori. 

- Realizzazione di un controllo ad anello chiuso come sintesi dello 

studio dei componenti effettuato nel complesso delle unità didattiche.

elettrotecnica e laboratorio elettrotecnica ed elettronica

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