PROGRAMMA SVOLTO A. SC. 2016 2017 classe IV Y · dell’induzione elettromagnetica. Legge di...

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Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Viale Colombo, 60 Cagliari Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni Via Pisano, 7 Cagliari 070554758 Indirizzo Serale: Progetto Sirio – Elettrotecnica ed Elettronica Via Pisano, 7 Cagliari 070498358

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Certificazione ISO 9001-2008

AJAEU/13/13083

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “BUCCARI – MARCONI” Viale Colombo 60 – 09125 Cagliari - Uff. Presidenza / Segreteria 070300303 – 070301793 070340742

Codice Fiscale: 92200270921 – Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D ========================================

www.buccarimarconi.gov.it - [email protected] – [email protected]

PROGRAMMA SVOLTO A. SC. 2016 – 2017 classe IV Y

DISCIPLINA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA

Ore di lezione: 6 di cui 3 di teoria e 3 di laboratorio

Libro di testo: Enrico Ambrosini , Filippo Spadaro “Elettrotecnica ed elettronica vol.2

Tramontana

Altri strumenti o sussidi:Fotocopie,

Contenuti delle lezioni Eventuali

discipline

coinvolte

Conoscenze, abilità e

competenze

Criterio di

sufficienza

delle abilità,

conoscenze e

delle

competenza da

acquisire

Tipologie

delle prove

utilizzati

per la

valutazione

Tempo impiegato

1.Magnetismo a.Campo magnetico e sua

intensità. Legge di

Biot - Savart. Permeabilità

magnetica.

Induzione magnetica. Forza

di Lorenz. Forza di

Laplace. Flusso di induzione

magnetica.

Fenomeno e legge

dell’induzione

elettromagnetica ( Faraday -

Neumann - Lenz ).

F.e.m. indotta in un

conduttore rettilineo che si

muove perpendicolarmente

alle linee di forza

di un campo magnetico

costante e nel caso in

cui il movimento è invece di

tipo rotatorio.

b. Definizione di induttanza e

sua legge fondamentale nel dominio del

tempo .F.e.m. di autoinduzione. Transitorio di

apertura e chiusura di un circuito R - L in regime

Conoscere : La teoria semplificata del campo magnetico. Il fenomeno e la legge

dell’induzion

elettromagnetica. La definizione e la legge fondamentale

dell’induttanza.

Conoscere : La definizione e la legge Fondamentale dell’ induttanza.

Saper fare:

Applicare le leggi

dell’ induzione

elettromagnetica

Verifica

scritta

Verifica orale

I

QUADRIMESTRE

( TOT. ORE 92 )

http://www.buccarimarconi.gov.it/

mailto:[email protected]


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stazionario.

2.Circuiti in corrente

alternata (ripasso del precedente anno

scolastico)

Definizione di grandezza

variabile, periodica, alternata

e alternata sinusoidale.

Definizione di pulsazione,

frequenza, periodo, ampiezza,

valore istantaneo, medio,

efficace, angolo di fase e di

sfasamento. Modi di

rappresentazione delle

grandezze alternate

sinusoidali: analitica, grafica,

vettoriale, simbolica. Studio

del comportamento e legge

fondamentale nel dominio del

tempo e di jΩ dei singoli

componenti ( resistenza,

condensatore,

induttanza).Studio dei circuiti

R - L, R - C, R -L -C :

impedenza, relazioni

analitiche , diagrammi

vettoriali. Impedenze serie ,

parallelo, stella, triangolo.

Analogie con la corrente

continua

Potenza attiva, reattiva,

apparente, teorema di

Boucherot e adattamento di

impedenza. Triangolo

dell’impedenza delle tensioni

e della potenza

Risoluzione delle reti in

regime sinusoidale

utilizzando gli stessi metodi

studiati nel regime

stazionario.

TPS

Sistemi

Matematica

Conoscere:

Il comportamento e le

leggi del circuito R - L –

C

Significato fisico delle

varie potenze

diversi metodi di

risoluzione dei circuiti

Saper fare :

Eseguire calcoli con i

numeri complessi e

rappresentare in un

grafico più vettori fra

loro sfasati.

Calcolare l’impedenza

equivalente di un

circuito.

Risolvere una rete

elettrica in regime

sinusoidale con i metodi

studiati

Calcolare i vari tipi di

potenza.

Risolvere una rete

elettrica in regime

sinusoidale con i metodi

studiati

Confrontare i diversi

metodi di risoluzione e

individuare quello più

idoneo.

Valutare la coerenza dei

risultati ottenuti.

Obiettivi minimi

analizzare e

calcolare gli

elementi

caratteristici dei

sistemi trifasi:

correnti tensioni,

potenze, dandone

opportuna

rappresentazione

vettoriale

analizzare e

calcolare gli

elementi di una

linea trifase

affrontare e

risolvere i

problemi relativi

al rifasamento

individuare le

principali

caratteristiche

costruttive di un

trasformatore

modellizzare il

trasformatore con

gli opportuni

schemi elettrici

operare le scelte

opportune in

relazione alle

connessioni delle

fasi

calcolare il

rendimento di un

trasformatore

Test

Verifica

scritta

Verifica orale

3.Sistema Trifase

Collegamento a stella delle

fasi generatrici. Tensione

stellata e concatenata. Carichi

equilibrati a stella senza filo

neutro . Carichi squilibrati a

stella senza filo neutro

Carichi equilibrati e

squilibrati a triangolo .

Corrente di linea e corrente di

fase

Linee elettriche trifasi.

Caduta di tensione

industriale. Rifasamento degli

impianti e verifica della

variazione dei parametri di

una linea a seguito del

rifasamento

Conoscere:

La tensione concatenata ,

stellata e il loro legame

La definizione di carico

equilibrato e squilibrato

La funzione del filo

neutro

I diversi tipi di potenza

Il concetto di rifasa

mento

La caduta di tensione

industriale

Saper fare

analizzare e calcolare gli

elementi caratteristici dei

sistemi trifasi: correnti

tensioni, potenze,

*******************************


Pag. 3 di 13

dandone opportuna

rappresentazione

vettoriale

4.Trasformatore

Monofase

Particolarità costruttive dei

trasformatori: nuclei

magnetici e avvolgimenti

Il trasformatore ideale

funzionamento a carico e a

vuoto

Il trasformatore reale:schema

elettrico del trasformatore

reale, schemi equivalenti

Calcolo della caduta di

tensione. Caratteristica

esterna. Bilancio energetico e

rendimento

Esercizi relativi al

trasformatore trifase

Conoscere:

I parametri e le leggi

caratteristiche di un

trasformatore monofase

Saper fare :

Analizzare e montare un

semplice circuito

elettrico ed eseguire

un’adeguata scelta degli

strumenti e delle

apparecchiature.

saper calcolare gli

elementi del circuito

equivalente del

trasformatore mediante

le prove di collaudo


risultati ottenuti.

Relazionare,

organizzando fra loro un

insieme di elementi.

Lavorare

costruttivamente

all’interno del gruppo o

della classe.

saper valutare

l’opportunità della

trasformazione dei

parametri della potenza

saper individuare le

principali caratteristiche

costruttive di un

trasformatore

saper modellizzare il

trasformatore con gli

opportuni schemi

elettrici

saper calcolare gli


equivalente mediante le

prove di collaudo

II QUADRIMESTRE

( TOT. ORE 87 )

Laboratorio 1.Circuiti simmetrici trifase

equilibrati con collegamento

a stella, inserzione

dei voltmetri e amperometri

Schemi di montaggio di un

circuito trifase,impostazione

standard di procedura di

collegamento. Potenza

attiva,reattiva e apparente con

formule applicative.

Wattmetro a cosφ =1 e a

basso cosφ, scelta delle

portate e collegamenti.

Inserzione Aron con carichi

equilibrati, indicazione dei

Conoscere:

L’inserzione Aron

Prova di collaudo di un

trasformatore si

monofase che trifase col

metodo diretto e indiretto

Saper fare :

Analizzare e montare un

semplice circuito

elettrico ed eseguire

un’adeguata scelta degli

strumenti e delle

Calcoli

preliminari

Relazioni

Verifica orale

CONTESTUALMENTE

AL PROGRAMMA DI

ELETTROTECNICA

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Pag. 4 di 13

wattmetri A e B.

apparecchiature.

saper calcolare gli


equivalente del

trasformatore mediante



risultati ottenuti.

Relazionare,

organizzando fra loro un

insieme di elementi.

Lavorare

costruttivamente

all’interno del gruppo o

della classe.

Schemi di montaggio di un

circuito trifase, impostazione

standard di procedura di

collegamento, calcoli

preliminari e costruzione dei

diagrammi vettoriali, analisi

dei risultati finali con le

tolleranze.

3.Prove effettuate

Misura di potenza in un

circuito Rl monofase -

rifasamento

Inserzione Aron

Docenti Alunni

Maria Rosaria Pisu

Walter Melis

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AJAEU/13/13083




PROGRAMMA SVOLTO A. SC. 2016 – 2017 classe IV Z

DISCIPLINA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA

Ore settimanali: si vuole sottolineare il fatto che per tutto l’anno scolastico le 2 ore previste nella giornata di

mercoledì, la classe le ha svolte in azienda (Enel). Pertanto il programma è stato svolto solo

nelle 4 ore rimanenti (3 di teoria e 1 di laboratorio).

Libro di testo:Conte Gaetano, Danilo Tomassini” Corso di elettrotecnica ed elettronica” nuova edizione

openschool vol.2 casa editrice Hoepli


discipline

coinvolte

Conoscenze, abilità e

competenze

Criterio di

sufficienza

delle abilità,

conoscenze e

delle

competenza da

acquisire

Tipologie

delle prove

utilizzati

per la

valutazione

Tempo impiegato

n.1 Modulo di riallineamento (argomenti non svolti nel precedente anno scolastico) Elettromagnetismo e circuiti in corrente alternata

Campo magnetico e sua intensità. Legge di Biot - Savart. Permeabilità magnetica. Induzione magnetica. Flusso di induzione magnetica. Forza di Laplace. Fenomeno dell’induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Neumann-Lenz . F.e.m. indotta in un conduttore rettilineo che si muove perpendicolarmente alle

TPS

Sistemi

Matematica

Conoscere :

La teoria

semplificata del

campo magnetico.

Il fenomeno e la

legge dell’induzione

elettromagnetica.

La definizione e la

legge fondamentale

dell’induttanza.

Saper fare:

Applicare le leggi

dell’ induzione

Verifica

scritta

Verifica

orale

I

QUADRIMESTRE

( TOT. ORE 63 )




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Pag. 6 di 13

linee di forza di un campo magnetico costante e nel caso in cui il movimento è invece di tipo rotatorio. Definizione di induttanza e sua legge fondamentale nel dominio del tempo F.e.m. di autoinduzione. Risoluzione delle reti in regime sinusoidale utilizzando gli stessi metodi studiati nel regime stazionario.

Definizione di grandezza variabile, periodica, alternata e alternata sinusoidale, Definizione di pulsazione, frequenza, periodo, ampiezza, valore istantaneo, medio, efficace, angolo di fase e di sfasamento. Modi di rappresentazione delle grandezze alternate: analitica, grafica, vettoriale e complessa. Studio e comportamento dei componenti R, C, L nel dominio del tempo e di Jω. Impedenza, diagrammi vettoriali. Potenza attiva,reattiva e apparente, teorema di Boucherot. Triangolo

dell’impedenza, delle

tensioni e della potenza.

elettromagnetica

Conoscere

Il comportamento e

le leggi del circuito

R - L – C

Significato fisico

delle varie potenze

diversi metodi di

risoluzione dei

circuiti

Saper fare :

Eseguire calcoli con

i numeri complessi e

rappresentare in un

grafico più vettori

fra loro sfasati.

Calcolare

l’impedenza

equivalente di un

circuito.

Risolvere una rete

elettrica in regime

sinusoidale con i

metodi studiati

Calcolare i vari tipi

di potenza.

Obiettivi

minimi

analizzare e

calcolare gli

elementi

caratteristici

dei sistemi

trifasi: correnti

tensioni,

potenze,

dandone

opportuna

rappresentazio

ne vettoriale

2. Sistema Trifase

Collegamento a stella

delle fasi generatrici.

Tensione stellata e

concatenata. Carichi

equilibrati a stella senza

filo neutro . Carichi

squilibrati a stella senza

filo neutro

Carichi equilibrati e

squilibrati a triangolo .

TPS

Sistemi

Matematica

Conoscere:

La tensione

concatenata , stellata

e il loro legame

La definizione di

carico equilibrato e

squilibrato

La funzione del filo

neutro

I diversi tipi di

potenza

Il concetto di rifasa

Obiettivi

minimi

analizzare e

calcolare gli

elementi

caratteristici

dei sistemi

trifasi: correnti

tensioni,

potenze,

dandone

opportuna

rappresentazio

Test

Verifica

scritta

Verifica

orale

*******************************


Pag. 7 di 13

Corrente di linea e

corrente di fase

Linee elettriche trifasi.

Caduta di tensione

industriale. Rifasamento

degli impianti e verifica

della variazione dei

parametri di una linea a

seguito del rifasa mento.

(Cenni)

mento

La caduta di

tensione industriale

Saper fare

analizzare e

calcolare gli

elementi

caratteristici dei

sistemi trifasi:

correnti tensioni,

potenze, dandone

opportuna

rappresentazione

vettoriale

ne vettoriale

analizzare e

calcolare gli

elementi di una

linea trifase

3.Trasformatore

Monofase

Particolarità costruttive

dei trasformatori: nuclei

magnetici e

avvolgimenti

Il trasformatore ideale

funzionamento a carico

e a vuoto

Il trasformatore

reale:schema elettrico

del trasformatore reale,

schemi equivalenti

Calcolo della caduta di

tensione. Caratteristica

esterna. Bilancio

energetico e rendimento

Esercizi relativi al

trasformatore trifase

Conoscere:



trasformatore

monofase

Saper fare

valutare

l’opportunità della

trasformazione dei

parametri della

potenza

individuare le

principali

caratteristiche

costruttive di un

trasformatore

modellizzare il

trasformatore con gli

opportuni schemi

elettrici

calcolare gli


equivalente mediante


Obiettivi

minimi

individuare le

principali

caratteristiche

costruttive di

un

trasformatore

modellizzare il

trasformatore

con gli

opportuni

schemi elettrici

operare le

scelte

opportune in

relazione alle

connessioni

delle fasi

calcolare il

rendimento di

un

trasformatore

mono e trifase

Test

Verifica

scritta

Verifica

orale

II

QUADRIMESTRE

(TOT. ORE 53 )

Laboratorio

Il programma svolto

risulta nel programma

presentato dal collega di

laboratorio prof. Pilia

Pier Luigi

Contestualmente

al programma

teorico

Docente Alunni Maria Rosaria Pisu

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PROGRAMMA SVOLTO A. SC. 2016 – 2017 classe V Y DISCIPLINA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA

Ore di lezione: 6 di cui 3 di teoria e 3 di laboratorio

Libro di testo: Conte Gaetano “Elettrotecnica ed elettronica vol.3 Hoepli

Altri strumenti o sussidi:Fotocopie, Lim


discipline

coinvolte

Conoscenze,

abilità e

competenze

Criterio di

sufficienza

delle abilità,

conoscenze e

delle

competenza

da acquisire

Tipologie

delle

prove

utilizzati

per la

valutazio

ne

Tempo

impiegato

1 Ripasso del

TRASFORMATORE

MONOFASE e studio

di quello TRIFASE:

Definizione di un

trasformatore

monofase reale,

convenzioni associate

, costanza del flusso e

del rapporto spire :

circuito, equazioni .

Trasformatore

monofase reale a

vuoto, a carico e in

corto circuito

Circuiti , equazioni e

tracciamento dei

diagrammi vettoriali

a partire dal flusso .

Circuito equivalente

secondario del

trasformatore

monofase.

Calcolo dei

parametri di circuito

SISTEMI

MATEMATIC

A

TPS

Conoscere:



trasformatore

monofase e trifase

Saper fare

valutare

l’opportunità

della

trasformazione

dei parametri

della potenza

individuare le

principali

caratteristiche

costruttive di un

trasformatore

modellizzare il

trasformatore con

gli opportuni

schemi elettrici

calcolare gli

Obiettivi

minimi

individuare

le principali

caratteristic

he

costruttive

di un

trasformato

re

modellizzar

e il

trasformato

re con gli

opportuni

schemi

elettrici

operare le

scelte

opportune

in relazione

alle

connessioni

delle fasi

Test

Verifica

scritta

Verifica

orale

I

QUADRIMEST

RE ( TOT. ORE

87)




*******************************


Pag. 9 di 13

di un trasformatore

monofase mediante

la prova a vuoto e in

corto circuito.

Variazione della

tensione da vuoto a

carico

Potenza , perdite ,

rendimento fattore di

potenza di

secondario

Tipi di collegamento

dei trasformatori

trifase,gruppi,rapport

o di trasformazione

Trasformatore trifase

reale a vuoto, a

carico e in corto

circuito

Circuito equivalente

secondario del

trasformatore trifase.

Calcolo dei

parametri di circuito

di un trasformatore

trifase mediante la

prova a vuoto e in

corto circuito

Variazione della

tensione da vuoto a

carico

Potenza , perdite ,

rendimento fattore di

potenza di

secondario

Risoluzione di

esercizi sui

trasformatori

monofasi e trifasi.

elementi del

circuito

equivalente

mediante le prove

di collaudo

modellizzare il

trasformatore con

gli opportuni

schemi elettrici

saper calcolare

gli elementi del

circuito

equivalente

mediante le prove

di collaudo

calcolare il

rendimento

di un

trasformato

re mono e

trifase

2 PARALLELO DEI

TRASFORMATORI

TRIFASE

Utilità e condizioni

per la messa in

parallelo di due

trasformatori

monofase

Ricerca dei morsetti

corrispondenti

Parallelo perfetto a

vuoto e carico

Parallelo imperfetto

Conoscere:

I tipi di connessione

di un trasformatore

trifase e regole per

effettuare un

parallelo

Saper fare:

operare le scelte

opportune per il

collegamento dei

trasformatori in

parallelo

Obiettivi

minimi

saper operare

le scelte

opportune per

il

collegamento

dei

trasformatori

in parallelo

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Pag. 10 di 13

3 MOTORE

ASINCRONO

TRIFASE (MAT)

Campo magnetico

rotante

Cenni costruttivi del

MAT : statore,rotore

avvolto e rotore a

gabbia di scoiattolo

Principio di

funzionamento

Conoscere:

Le caratteristiche

costruttive

principali delle

macchine

asincrone e

reversibilità e i

suoi dati di targa

Il principio di

funzionamento e

il circuito

elettrico

equivalente della

macchina

asincrona.

Principali

problemi legati

all’avviamento

della macchina.

Le caratteristiche

principali del

motore monofase

e il suo utilizzo.

Saper fare:

Calcolare i

parametri dei

circuiti

equivalenti ridotti

di un m.a.t.;

Analizzare la

caratteristica

meccanica, le

perdite di potenza

e il rendimento di

un m.a.t;

Distinguere gli

aspetti principali

relativi

all’avviamento

Obiettivi

minimi

Conoscere Le

caratteristich

e costruttive

principali

delle

macchine

asincrone e

reversibilità e

i suoi dati di

targa

Il principio di

funzionament

o e il circuito

elettrico

equivalente

della

macchina

asincrona.

Principali

problemi

legati

all’avviament

o della

macchina.

4 MOTORE

ASINCRONO

TRIFASE (MAT)

F.e.m. indotte,

scorrimento,

reazione rotorica,

rapporto di

trasformazione,

Schemi elettrici

equivalenti ed

equazioni relative.

Funzionamento a

vuoto, perdite di

potenza a vuoto e

loro separazione.

Funzionamento in

corto, perdite di

potenza, parametri

equivalenti.

Funzionamento a

carico, potenze,

perdite, rendimento,

coppie

Caratteristica

meccanica e studio

della coppia nelle

diverse condizioni di

funzionamento.

Sistemi di

avviamento per

motori con rotore a

gabbia e con rotore

avvolto .

Cenni sul

diagramma circolare

e sui parametri che si

possono misurare

Formule

approssimate delle

II

QUADRIMES

TR

( TOT. ORE

84)

*******************************


Pag. 11 di 13

coppie per la

soluzione degli

esercizi

Risoluzione di

numerosi esercizi sui

motori asincroni

trifase

LABORATORIO

RIPASSO DEL

PROGRAMMA DELLA

CLASSE QUARTA

MISURA DI POTENZA

NEI SISTEMI

TRIFASE A 3 E 4 FILI

Inserzioni con i tre

wattmetri a centro stella

fittizio e Aron

Conoscere :

I dati di targa e le

prove di collaudo

delle macchine

studiate in teoria in

osservanza delle

norme CEI

Saper fare

Montare,

eseguire prove

di laboratorio su

parti importanti

del corso

Scegliere gli

strumenti e i

metodi più

adatti.

Valutare la

coerenza dei

risultati ottenuti

in qualunque

situazione.

Relazionare,

organizzando

fra loro un

insieme di

elementi.

Lavorare

costruttivament

e all’interno del

gruppo o della

classe.

Obiettivi

minimi

Conoscere le

norme CEI in

relazione alle

macchine

elettriche.

Saper :

Montare,

eseguire

prove di

laboratorio,

scegliere gli

strumenti e i

metodi più

adatti.

Verifiche

scritte,

orali e

relazioni

CONTESTUAL

MENTE

AL

PROGRAMMA

DI

ELETTROTEC

NICA

COLLAUDO DEL

TRASFORMATORE

TRIFASE

Norme di

riferimento nei due

metodi: diretto e

indiretto.

Trasformatori di

misura.

Prove di collaudo col

metodo indiretto su

trasf.trifase Sn =

10kVA con calcoli

preliminari per a

scelta del gruppo di

misura.

PROVE PRATICHE

CON LE DOTAZIONI

PRESENTI IN

LABORATORIO:

Misura di resistenza

degli avvolgimenti

col metodo Volt-

Amperometrico

Misura del rapporto

di trasformazione

con i voltmetri

A vuoto (con 3

wattmetri a centro

stella fittizio)

In corto circuito

(wattmetri in

*******************************


Pag. 12 di 13

inserzione Aron e

con i TA)

Elaborazione dati

per il rilievo delle

curve caratteristiche

e dei dati di targa

con relative

tolleranze.

Analisi dei risultati e

confronto con

parametri standard.

COLLAUDO DEL

MOTORE

ASINCRONO

TRIFASE

Norme di

riferimento nei

metodi diretto,

indiretto,e semi-

diretto

Prove di collaudo col

metodo indiretto su

M.A.T..trifase Pn =

3,5 kVW con calcoli

preliminari per a

scelta del gruppo di

misura.

PROVE PRATICHE

CON LE DOTAZIONI

PRESENTI IN

LABORATORIO:

Misura delle

resistenze stato

ricche col metodo

Volt-Amperometrico

A vuoto ,con

separazione delle

perdite meccaniche e

nel ferro (wattmetri

in inserzione Aron)

Misura della

frequenza rotorica

Prova a rotore

bloccato (wattmetri

in inserzione Aron e

con i TA)

Elaborazione dati per

il rilievo delle curve

*******************************


Pag. 13 di 13

caratteristiche e dei dati

di targa con relative

tolleranze per la

costruzione del

diagramma circolare.

FRENI PER LA

MISURA DELLA

POTENZA

MECCANICA RESA

Freno Pasqualini

(cenni costruttivi e

funzionamento)

Dinamo-freno (cenni

costruttivi e

funzionamento)

Analisi dei

parametri:

peso,bracci e numero

di giri per il rilievo

delle coppie e delle

potenze rese.

PROCEDURA DI

COLLAUDO DEL

M.A.T. COL METODO

SEMI-DIRETTO

Analisi dei parametri

rilevati per la

determinazione del

rendimento e delle altre

curve caratteristiche

Docenti Alunni

Maria Rosaria Pisu

Walter Melis

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