Altre materie tecniche (4)
MECCANICA E MACCHINE
FINALITA'
L'insegnamento di Meccanica e Macchine si propone di fornire agli allievi conoscenze fondamentali sulla dinamica dei sistemi meccanici, sui problemi termodinamici e sulle caratteristiche funzionali delle principali macchine a fluido, ponendoli in grado di valutare le problematiche relative.L'insegnamento di Meccanica e Macchine deve dunque promuovere negli allievi:
1. la formazione di una adeguata base tecnico-scientifica,
2. l'acquisizione dei principi e dei concetti fondamentali della disciplina,
3. le conoscenze indispensabili per poter affrontare, con la necessaria razionalità, lo studio delle materie tecnico-professionali specifiche dell'indirizzo.
OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO
Al termine del corso l'allievo dovrà dimostrare di:
1. saper valutare i parametri del movimento di un corpo rigido prodotto da un sistema di forze agenti;
2. conoscere la tipologia, le caratteristiche costitutive e funzionali dei sistemi di trasmissione del moto;
3. possedere una buona conoscenza delle problematiche inerenti alle resistenze passive, alle sollecitazioni ed alla resistenza dei materiali;
4. conoscere le problematiche connesse con la trasformazione e l'utilizzazione dell'energia;
5. conoscere la costituzione schematica e comprendere la funzionalità di complessi meccanici e degli elementi costituenti le macchine;
6. possedere sufficienti capacità operative su potenze, rendimenti, bilanci energetici, consumi;
7. essere in grado di adoperare i manuali tecnici e saper interpretare la documentazione tecnica del settore.
CONTENUTI
Terzo Anno [ 3 ore ]
Richiami di statica:
- sistemi di forze;
- concetto e condizioni di equilibrio statico.
Richiami di cinematica:
- moto rettilineo, moto angolare e moto circolare del punto materiale;
- composizione dei moti;
- moto vario.
Richiami di dinamica:
- leggi fondamentali;
- massa e peso dei corpi;
- forze e momenti di inerzia;
- lavoro, energia, potenza.
Resistenze passive:
- attrito radente;
- attrito volvente;
- resistenza del mezzo;
- rendimento meccanico.
Resistenza dei materiali:
- sollecitazioni semplici.
- Trasmissione meccanica della potenza. Rendimenti.
- Il problema energetico: impiego razionale dell'energia.
- Trasformazioni energetiche e dissipazione del calore.
- Classificazione e caratteristiche delle principali macchine a fluido.
Elementi di fluidodinamica.
TECNOLOGIA DISEGNO PROGETTAZIONE
FINALITA'
Tecnologie elettroniche, Disegno e Progettazione (T.D.P.) è una disciplina di sintesi, principalmente mirata al conseguimento delle seguenti finalità:1. far acquisire, attraverso un'attività progettuale rivolta ad uno specifico ambito tecnologico, capacità generali di sintesi e di organizzazione;
2. far acquisire, con un'impostazione didattica che procede per progetti, capacità di sistematizzazione delle conoscenze tecnologiche caratteristiche dell'indirizzo;
3. fornire capacità specifiche di rivisitazione e riorganizzazione di contenuti appresi in altre discipline, necessari per condurre in modo completo un progetto specifico.
OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO
Al termine del corso l'allievo, affrontando problemi di complessità crescente, dovrà acquisire conoscenze e operatività specifiche connesse ai passi tipici della progettazione:
1. posizione del problema e documentazione sull'oggetto del progetto;
2. scelta di una possibile soluzione e individuazione delle componenti tecnologiche e degli strumenti operativi occorrenti;
3. documentazione specifica su materiali e componenti ed organizzazione delle risorse disponibili e reperibili (con particolare riferimento agli aspetti tecnici ed economici);
4. stesura di preventivi di massima;
5. progetto esecutivo;
6. realizzazione e collaudo;
7. produzione di documentazione d'uso.
CONTENUTI
Terzo Anno [ 4 (3) ore ]
Tecnologia
- Sicurezza e normativa: principi di prevenzione e protezione.
- Funzioni elettriche digitali e lineari.
- Interazione con il campo: principi di trasduzione e di attuazione.
- Proprietà fisiche e chimiche della materia nei diversi stati di aggregazione.
Disegno e documentazione
- Lettura del disegno.
- Disegno come linguaggio visivo.
- Tabelle e grafici.
- Appunti, riassunti, verbali e relazioni in lingua italiana.
- Documentazione con strumenti informatici di uso comune: word processing e foglio elettronico.
- Documentazione tecnica iniziale (ricerca, analisi e valutazione).
- Documentazione tecnica in itinere (produzione).
- Documentazione tecnica d'uso (produzione).
Collaudo e strumentazione
Principi funzionali della strumentazione di base:
oscilloscopio, personal computer, multimetro, generatore, analizzatore di spettro ecc..
PROGETTI SUGGERITI PER IL TERZO ANNO ESEMPI
- Apparati elettronici digitali. - Sistemi per la misura del tempo.
- Sistemi di comando e di regolazione continua e discontinua. - Sistemi per la misura della frequenza.
- Semplici impianti di utilizzazione. - Sistemi per la generazione di messaggi.
- Alimentatori.
- Movimentazioni automatiche con teleruttori.
- Impianti civili per la distribuzione di energia elettrica.
- Impianti di illuminotecnica
Quarto e Quinto Anno [ 5 (4) e 5 (4) ore ]
Tecnologia
- Sicurezza e normativa: principi di prevenzione e protezione.
- Software per PLC e microprocessori come componente elettrico "immateriale".
- Tecniche operative per realizzazioni cablate, wrappate e stampate.
- Caratteristiche tecniche e criteri di scelta di componenti, apparati e impianti per bassa e alta frequenza.
- Componenti e dispositivi di potenza.
- Interfacce standard per la trasmissione dati.
Disegno e documentazione
- Documentazione tecnica iniziale, in itinere, d'uso.
- Documentazione economica: gestione progetti e organizzazione della produzione.
- Documentazione in lingua straniera: lettera, relazione tecnico-scientifica, traduzione.
- Elementi di disegno geometrico come prerequisiti per l'uso corretto dei pacchetti applicativi informatici.
- Documentazione e progettazione con strumenti informatici di uso comune: pacchetti CAD.
- Documentazione e progettazione con strumenti informatici emergenti: nuovi ambienti operativi.
Collaudo e strumentazione
- Il bus IEEE-488.
- Analisi di spettro.
- Analisi di stati logici.
- Interconnessioni tra strumenti: sistemi automatici di misura.
- Acquisizione ed elaborazione multimediale.
- Affidabilità e ricerca guasti.
- Problematiche relative al controllo qualità.
Progetti suggeriti per il quarto anno
Esempi
- Strumenti di misura digitali
- Apparati per la generazione, la rilevazione e l'elaborazione dei segnali
- Apparati per il controllo automatico dei processi - Analizzatori di componenti digitali.
- Generatori di segnali per il collaudo di componenti digitali.
- Sistemi a microprocessore per la comunicazione tra calcolatori.
- Automazione di processi sequenziali con PLC: ascensori, semafori, ecc.
Progetti suggeriti per il quinto anno
Esempi
- Apparati per la rilevazione e l'elaborazione dei segnali
- Apparati per le comunicazioni elettriche
- Sistemi di acquisizione dati controllati da microprocessore
- Configurazione e gestione di sistemi automatici di misura.
- Sistemi modulatori e demodulatori (analogici e digitali).
- Sistemi di monitoraggio a distanza.
TELECOMUNICAZIONI
FINALITA'
Lo studio di questa disciplina introduce gli studenti alle tecniche che stanno alla base dei moderni sistemi di telecomunicazione, caratterizzati da una notevole complessità. Occorre anche prestare attenzione ai riflessi profondi che la crescente diffusione di tali sistemi ha sulla cultura e sull'organizzazione di tutta la società. L'insegnamento deve far emergere la tendenza di fondo del settore ad una integrazione, in grandi reti di telecomunicazione, di funzioni e servizi diversi (trasmissione di suoni, immagini, dati e teleinformatica).L'impiego di tecniche PCM e di protocolli standardizzati sta alla base di questa tendenza.
La disciplina presenta due aspetti: uno relativo alle tecniche di trasmissione, con o senza modulazione, e l'altro relativo ai sistemi di telecomunicazione, con funzioni complesse che utilizzano le suddette tecniche. Questo secondo aspetto é quello più interessato alla interazione con "Sistemi elettronici automatici" e con "Tecnologie elettroniche, Disegno e Progettazione".
OBIETTIVI
Durante lo svolgimento del corso lo studente deve acquisire:
1. conoscenze relative a specifiche tecniche di trasmissione, con o senza modulazione;
2. capacità di interpretare e di utilizzare norme relative a standards nazionali e internazionali;
3. conoscenze relative a singoli apparati;
4. conoscenze relative a moderni sistemi complessi di telecomunicazione;
5. padronanza nell'uso della strumentazione, nell'uso delle tecniche di misura adottate e nella motivazione delle eventuali procedure normalizzate.
CONTENUTI
Quarto Anno [ 3 ore ]
Problema generale della trasmissione delle informazioni; schema a blocchi di un sistema di trasmissione.
- Caratteristiche fisiologiche e fisiche dei segnali acustici ed ottici; trasduttori relativi.
- Analisi dei mezzi trasmissivi; comparazione qualitativa dei supporti fisici; studio delle fibre ottiche (principi di ottica geometrica, modi di trasmissione e tipi di fibra); dispositivi optoelettronici di trasmissione e di ricezione.
- Rete telefonica nazionale; architettura di una centrale urbana (concentrazione, distribuzione ed espansione del traffico telefonico); nozioni di traffico telefonico (Erlang).
- Generazione, propagazione e ricezione delle onde elettromagnetiche in funzione delle frequenze impiegate; linee di trasmissione; antenne.
Quinto Anno [ 6 (2) ore ]
Caratteristiche informative dei segnali (elementi di teoria dell'informazione); concetti di banda base, velocità di gruppo e di fase; ritardo di gruppo; distorsione lineare e non lineare; rumore; perdita di informazione a causa di errore.
Codifica di sorgente e codici relativi (codici a segnalazione e a correzione di errore).
* La trattazione di questi argomenti è finalizzata alla conoscenza delle peculiarità dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza e alle loro caratterizzazioni nel trasporto dell'informazione.
Sistemi di telecomunicazione: sistemi reali, caratteristica dei canali rumorosi e modellizzazione dei sistemi reali.
* La trattazione di questi argomenti è finalizzata allo studio della degradazione di un segnale in funzione del supporto fisico e della riconoscibilità dell'informazione.
Tecniche di trasmissione dei segnali:
- codifica di canale (adattamento di segnali al mezzo trasmissivo);
- sinusoidale con segnali analogici (modulazione, conversione, supereterodina, PLL...);
- sinusoidale con segnali digitali (ASK, FSK, PSK, DPSK, QAM...);
- impulsiva analogica (PAM, PDM, PPM);
- multiplazione dei segnali analogici e numerici.
* La trattazione di questi argomenti è finalizzata ad evidenziare le differenti tecniche di modulazione in funzione delle applicazioni.
- Tecniche di commutazione a divisione di tempo: commutazione di byte e di pacchetto; evoluzione verso le reti numeriche integrate nei servizi.
* La trattazione di questi argomenti è finalizzata ad evidenziare le modalità di multiplazione e di commutazione mirate alle utilizzazioni più attuali: trasmissione e ricezione di segnali analogici campionati (PCM) e digitali (trasmissione dati); schematizzazione di centrali a tecnica numerica.
- Trasmissione dati (codifica di canale); apparati per la trasmissione e la ricezione di dati (modem fonici).Raccomandazioni e protocolli.
- Servizi telematici e problematiche relative.
ELETTROTECNICA
FINALITA'
L'insegnamento di Elettrotecnica, formativo e propedeutico, deve fornire agli allievi essenziali strumenti di interpretazione e valutazione dei fenomeni elettrici, elettromagnetici ed elettromeccanici e buona capacità di analisi di circuiti, apparecchi e macchine.
A tal fine esso integra l'analisi funzionale nella rilevazione di laboratorio, riassumendo in un unico processo formativo l'elettrotecnica e le relative misure.
Per l'indirizzo di Elettrotecnica e Automazione si evidenzia la necessità che gli allievi acquisiscano sicura cognizione degli ordini di grandezza e capacità valutative per la scelta di macchine ed apparecchiature in relazione ai tipi di servizio, ai settori d'impiego e alle condizioni d'installazione.
OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO
Al termine del corso l'allievo dovrà aver acquisito la capacità di:
* analizzare e dimensionare reti elettriche lineari e non lineari;
* conoscere i principi di funzionamento e le caratteristiche delle macchine elettriche in relazione al loro impiego;
* analizzare le caratteristiche funzionali degli elementi, dei sistemi di generazione, conversione, trasporto e utilizzazione dell'energia elettrica;
* conoscere e saper utilizzare strumenti e metodi di misura delle grandezze elettriche;
* collaudare sistemi elettrici ed in particolare di macchine ed impianti elettrici;
* conoscere e saper applicare le norme di protezione e di prevenzione degli infortuni di natura elettrica;
* essere in grado di adoperare i manuali tecnici e di saper interpretare la documentazione tecnica del settore.
CONTENUTI
Terzo Anno [ 6 (3) ore ]
* Tensione, corrente e potenza elettrica.
* Componenti circuitali lineari e non lineari; bipoli e quadripoli.
* Concetti fondamentali sul campo elettrico e sul campo magnetico; leggi dell'induzione elettromagnetica. Circuiti magnetici.
* Conservazione e dissipazione dell'energia nei circuiti elettrici e nei campi elettromagnetici.
* Generalità e metodi di risoluzione di semplici reti elettriche, lineari e non lineari, eccitate con forme d'onda comunque variabili nel tempo.
* Reti in regime stazionario; circuiti risonanti e circuiti accoppiati.
* Misura delle grandezze elettriche. Criteri di scelta della strumentazione e dei metodi di misura.
Quarto Anno [ 5 (3) ore ]
* Sistemi polifase; sistemi trifase in regime stazionario; analisi e misure; potenza attiva, reattiva, apparente.
* Rifasamento.
* Campo magnetico rotante.
* Macchine elettriche: caratteristiche generali funzionali e costruttive. Bilancio energetico.
* Il trasformatore: principio e caratteristiche di funzionamento; struttura e dimensionamento; funzionamento in parallelo; trasformatori speciali.
* Conversione ed inversione statica dell'energia elettrica: convertitori e invertitori.
* Prove sulle macchine elettriche e criteri generali sul collaudo. Norme CEI.
Quinto Anno [ 6 (3) ore ]
* La macchina asincrona: principio e caratteristiche di funzionamento; regolazione; struttura e criteri generali di dimensionamento.
* La macchina sincrona: principio e caratteristiche di funzionamento; regolazione; parallelo.
* La macchina a corrente continua: struttura, principio e caratteristiche di funzionamento; regolazione; accoppiamenti.
* Aspetti funzionali delle macchine elettriche speciali di più vasto impiego, anche in riferimento agli azionamenti elettrici.
* Collaudo delle macchine elettriche. Normativa.
Ricerche contrapposte
