Download Pre-Práctica 6. EL ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CAMPUS CÓRDOBA – ORIZABA
QUÍMICO INDUSTRIAL
MANUAL DE
LABORATORIO DE
ELECTRICIDAD Y MAGNÉTISMO
Bitácora del Estudiante
Equipo No. ______
Elaborado por:
Dra. Tania García Herrera
Bitácora COL
Facilitador: ____________________________________________________________________
Correo electrónico: ___________________________________________________________
Página Web: ___________________________________________________________________
Técnico Académico: __________________________________________________________
Periodo: ________________________________________________________________________
Integrantes del Equipo No. ___________
No.
Matrícula
Nombre
Correo Electrónico
1
2
3
4
5
6
7
8
2
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Contenido
Presentación del Curso ........................................................................................................................................... 4
Pre-Práctica 1. LA ELECTRICIDAD ........................................................................................................................ 7
Práctica 1. ELECTRIZACIÓN .................................................................................................................................. 8
Pre-Práctica 2. EL ELECTROSCOPIO ...................................................................................................................15
Práctica 2. ATRACCIÓN ENTRE POLOS ..............................................................................................................16
Pre-Práctica 3. LA CAJA DE FARADAY .................................................................................................................23
Práctica 3. DISTRIBUCIÓN DE CARGA ELÉCTRICA EN UN CONDUCTOR .........................................................24
Pre-Práctica 4. MAGNETISMO ..............................................................................................................................30
Práctica 4. CAMPO MAGNÉTICO ..........................................................................................................................31
Pre-Práctica 5. LA BRÚJULA .................................................................................................................................39
Práctica 5. APLICACIONES DEL MAGNETISMO...................................................................................................41
Pre-Práctica 6. EL ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD ..............................................................................................46
Práctica 6. LA ENERGÍA EN EL UNIVERSO..........................................................................................................47
Pre-Práctica 7. LOS RESISTORES ........................................................................................................................53
Práctica 7. MANEJO Y USO DEL MULTÍMETRO ...................................................................................................55
Pre-Práctica 8. MATERIALES ÓHMICOS ..............................................................................................................63
Práctica 8. PROCEDIMIENTO PARA LA COMPROBACIÓN DE LA LEY DE Ohm .................................................64
Pre-Práctica 9. LOS CAPACITORES .....................................................................................................................69
Práctica 9. PROCEDIMIENTO PARA LA CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR..........................................72
Pre-Práctica 10. LOS CIRCUITOS .........................................................................................................................83
Práctica 10. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE EN UN
CIRCUITO PARALELO ..........................................................................................................................................84
Pre-Práctica 11. CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO....................................................................................92
Práctica 11. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA TOTAL EN UN CIRCUITO EN
SERIE....................................................................................................................................................................94
Pre-Práctica 12. CONDUCTIVIDAD EN SOLUCIONES........................................................................................102
Práctica 12.RELACIÓN ENTRE LA CONDUCTIVIDAD ESPECÍFICA Y LA CONCENTRACIÓN DE UNA
SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA..............................................................................................................................103
Bibliografía Recomendada ...................................................................................................................................113
Referencias Web .................................................................................................................................................113
BITÁCORA ..........................................................................................................................................................114
3
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Presentacion del Curso
LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
Este Laboratorio forma parte de un curso de conocimientos básicos de física como iniciación
a la disciplina, está diseñado para alumnos de nuevo ingreso al programa educativo de
Química Industrial que debe tener las nociones básicas de fenoménos electromagnéticos
para mas adelante comprender las propiedades de las funciones, los fenómenos energéticos
y el funcionamiento de la instrumentación analítica utilizada actualmente en laboratorio
especializados, y poder hacer la aplicación correcto de los mismos.
Pretende más allá de reforzar los temas teóricos en el estudiante, despertar su curiosidad
científica, desarrollo de habilidades mecánicas, transversalizar el conocimiento al aplicar las
herramientas usadas por el AFBG al trabajar por medio de la Bitácora COL, practicar la
comprensión de textos en Ingles, acostumbrar su oído al idioma, promover el trabajo
colaborativo, el autoestudio y autoaprendizaje, así como seleccionar y analizar la información
disponible de manera libre en Internet.
Forma de Evaluación.
 Desempeño en laboratorio:
o 24 % Trabajo colaborativo (Rúbrica de trabajo colaborativo)
o 18 % Bitácora°
o 18 % Reportes semanales en equipo*
o 12 % Preprácticas°
 Coevaluación*: Obligatoria para su evaluación.
 20 % Exámenes Parciales (2 exámenes parciales)
o Examen 1. Prácticas de la 1 a la 6
o Examen 2. Prácticas de la 7 a la 12
 8 % Reporte final* (De no entregarlo no se tomará en cuenta la calificación de los reporte
semanales)
° Ambas actividades vienen dentro del manual y su explicación de forma de trabajo viene al final. La bitácora debe
estar terminada el martes posterior a la finalización de la práctica.
* Formatos e indicaciones están en la página: http://www.uv.mx/personal/tangarcia/. Los reportes por equipo se
entregarán por correo el segundo viernes posterior a la finalización de la práctica
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Asistencia. Al faltar automáticamente tendrá 0 en todas las actividades relacionadas con la
sesión. Según el Estatuto de Alumnos 2008, Artículo 64 tendrá derecha a evaluación con un
máximo de 20 % de inasistencia. Los laboratorio sólo tienen derecho a evaluación ordinaria.
Requisito para tener derecho a ingresar al laboratorio.
 Llegar a las 7:00, la sesión inicia 7:05
 Bitácora en mano mostrando actividades prepráctica
 Manual
 Material solicitado
 BATA LIMPIA, cabello recogido en niñas y bien recortado en niños, sin joyería en cara y
manos, pantalón largo, zapato cerrado.
Sobre el trabajo en equipo.
 Se evaluará por medio de la coevaluación y se aplicará el puntaje promedio obtenido
como porcentaje del trabajo en equipo.
 Si se muestra que hay faltas graves se sancionará al estudiante de forma individual.
 No se permiten cambios de equipo, ni quejas fuera de tiempo, cualquier decisión se
tomará de acuerdo a las coevaluaciones.
 Entregar coevaluación por correo electrónico el viernes posterior a la práctica con el
nombre: apellidopaternoapellidomaternoE#P#.doc.
Orden y Honestidad.
 A la tercera llamada de atención debe abandonar el laboratorio
 Si durante la sesión es sorprendido haciendo una tarea que no es del curso de
Laboratorio de Electricidad y Magnetismo se le pedirá que salga de la sesión perdiendo
la calificación del trabajo dentro del laboratorio.
 Si se descubren reportes iguales la calificación se dividirá entre las personas o equipos
involucrados.
 Si se descubre deshonestidad, antes, durante o después de la aplicación de un Examen,
su calificación será 1.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Programa de trabajo.
Sesión Fecha
E1
1
2
3
P2
4
P3
5
P4
6
P5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
E2
E3
E4
E5
E6
INTRODUCCIÓN AL CURSO
PRÁCTICA 1
P3
P4
P5
P2
P3
P4
P5
P2
P3
P4
P5
P2
P3
P4
P5
P2
P3
P4
P5
P2
Entregar bitácora hasta Práctica 6 y EXAMEN 1
PRÁCTICA 7 y PRÁCTICA 8
INTRODUCCIÓN A LA PRÁCTICA 9
PRÁCTICA 9
PRÁCTICA 10
PRÁCTICA 11
PRÁCTICA 12
Entrega de bitácora completa, y EXAMEN 2
Entrega de calificaciones finales
E7
E8
P4
P5
P2
P3
P5
P2
P3
P4
6
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 1. LA ELECTRICIDAD
Indicaciones. Escuchar la exposición del profesor y posteriormente relacionar las columnas.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Benjamin Franklin introduced the idea that all
substances are penetrated for an electric fluid,
he called: electric fire.
Nucleus is the _______ part of the atom
Occurs when a positively charged object A
make contact with a conductor (Object B) and
some of the electrons can freely move so the
plus stay behind; them the charge of the
object change to negative so we get a
polarization and we get a little bit more
negative charge on the Object A side than we
have on the Object B.
It is an atom that lost one or more electrons
It means ambar in Greek
This particle has the same mass than the
neutron and a positive charge
a(___)
Heaviest
b(___)
Protons
c(___)
Positive Ion
d(___)
Positive
e(___)
Neutrons
f(___)
Negative
1. This particles are in the
atom nucleus and they
have no charge
2. Electrons are out of the
nucleus, and they have
_________ charge
3. It is an atom that gain
one or more electrons
Ion
g(___)
Induction
h(___)
Elektron
i(___)
Negative
j(___)
Conductors
k(___)
Electric Fire
l(___)
Stronger
4. If you rub glass, it takes
a ________ charge
5. Metals have free
electrons in their
structure so they are
called:
12. The closer these
charge objects are to
each other, the
___________ the
forces.
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Leer a detalle la Práctica 1. Revisar el material que se debe llevar a clase y las actividades a realizar. Acordar como
va a trabajar el equipo. Investigar lo indicado en las competencias conceptuales y agregarlo al fundamento de su
reporte
1.
(Bitácora
individual).
Ver
los
primeros
27
min
del
video
http://www.youtube.com/watch?v=3omwHv3Cmog. Trata de escucharlo sin subtítulos y/o con subtítulos
en inglés para practicar tu comprensión auditiva. Realiza una lista de lo relacionado con la actividad anterior y la

práctica 1, investiga los conceptos nuevos y agrégalo al fundamento de la Práctica 1.
De acuerdo a lo observado en el video, por equipo propongan un experimento y agréguenlo en la bitácora,
se realizará como Experimento 4 en la sesión práctica en equipo, deben llevar lo necesario ó utilizar lo que
se les dará para los otros experimentos.
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
7
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 1. ELECTRIZACIÓN
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Observación del fenómeno de la electrización y los principios de la electrostática
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Antecedentes: Tales de Mileto, Benjamín Franklin, electrización del
ámbar, átomo, electrón, protón, neutrón. Relación con Programa teórico: Electrización
y Carga eléctrica
 De contexto. El químico industrial debe estar consciente de las condiciones en las
cuales los objetos pueden ser cargados electrostáticamente y ser una condición de
riesgo.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
8
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA
 Globos
 1 regla o peine de plástico
 1 bolsa de confeti (por todo el grupo)
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1.
1. Extiende sobre la mesa un puño de confeti
2. Frota la regla de plástico sobre el pelo limpio y seco, sin fijador de alguno de tus
compañeros y acércala a los trozo de papel.
3. Observa lo que sucede
4. Retira los trozos de papel con tu mano y colócalos sobre la mesa. Acerca nuevamente la
regla y observa lo que sucede.
5. Retira nuevamente los trozos de papel y exhala aliento sobre la regla. Aproxima la regla
nuevamente y comenta con tus compañeros lo que sucede.
6. Repite el experimento desde el punto 2.
EXPERIMENTO 2
1. Infla dos globos y amárralos en la varilla de plástico, de manera que quedan a la misma
altura. Observa que suceden entre ellos
2. Frota los globos con el paño de tela y déjalos suspendidos. Introduce tu mano en el
espacio que queda entre los globos y retírala. Repite la introducción y repítela varias
veces. Observa lo ocurridos.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 3
Explica el experimento propuesto por tu equipo.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 2.
EXPERIMENTO 3.
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
11
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
12
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO.
1. Describe al menos 2 de los fenómenos observados y su relación con los conceptos de la
tabla.
Concepto
Observación en práctica
Ejemplo propuesto
Electrización
Atracción
Repulsión
electrostática
Carga eléctrica
Material aislante
Material conductor
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
2. De acuerdo al vídeo Lecture 1 responde las siguientes preguntas
a) Explica que la conservación de la carga
b) ¿Qué pasaba con las ranas en las fiestas?
c) ¿Qué significan los números?
a. 1.7x10-27
b. 830
c. 10-12
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
14
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 2. EL ELECTROSCOPIO
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Ver los últimos 8 min del video http://www.youtube.com/watch?v=3omwHv3Cmog. Trata de escucharlo sin
subtítulos y/o con subtítulos en inglés para practicar tu comprensión auditiva y comprensión de lectura.
 Ver del 25 al 33 del video http://www.youtube.com/watch?v=OsWDUqJQcpk
 Investigar lo indicado en las competencias conceptuales y agregarlo al fundamento de su reporte 2. (Bitácora
individual)
 Investigar que es un electroscopio y cuál es su aplicación (Bitácora individual). Construir por equipo un
electroscopio casero y económico, probarlo en casa y registrar observaciones, llevarlo a la siguiente clase. (Bitácora
individual)
 Leer a detalle la Práctica 2. Revisar el material que deben llevar a clase y las actividades a realizar. Acordar como
va a trabajar el equipo.
 Observe cuidadosamente los minutos 25 al 33 min del video:
http://www.youtube.com/watch?v=OsWDUqJQcpk. Responde si es verdadero (V) o falso (F). En caso de
ser falso escribe la aseveración real en la parte de atrás indicado el número de la pregunta.
1. Los dipolos son algo raro de la naturaleza y por eso la física no los estudia ______
2. En un objeto en un campo eléctrico sus electrones fluyen en dirección contraria _____
3. Si una molécula se acerca a un campo eléctrico se polariza permanentemente____
4. Si una molécula se acerca a un campo eléctrico se inducen dipolos ____
5. Es muy fácil inducir dipolos en materiales no conductores ____
6. Al inducir dipolos cambiamos las propiedades de los materiales _____
7. Cuando frotamos una varilla de vidrio inducimos un dipolo _______
8. En el video se indujo un dipolo en esferas metálicas que son conductores ____
9. El metal es conductor porque no tiene electrones libres moviéndose_____
10. Si froto un tubo de hule este se va a cargar negativamente ____
11. Un tubo de hule cargado negativamente va a ser repeler metales _____
12. Cuando se crea una carga negativa, se crea al mismo tiempo una positiva de la misma magnitud, eso
define un dipolo ______
13. Un tubo de hule cargado negativamente que se acerca a un metal; si se aleja y se acerca nuevamente va a
repeler el metal_____
14. Las tiras de aluminio se separan cuando se acerca una carga positiva _____
15. Las tiras de aluminio se separan pues sus electrones son repelidos por una carga igual_
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
15
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 2. ATRACCIÓN ENTRE POLOS
UNIDAD DE COMPETENCIA.
El electroscopio como una aplicación del fenómeno de la carga inducida y los polos inducidos
(polarización)
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Electroscopio, campo eléctrico, líneas de campo, inducción de carga,
dipolos, polarización
 De contexto. El químico industrial debe estar consciente de las condiciones en las
cuales los objetos pueden ser cargados electrostáticamente y ser una condición de
riesgo.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA.
 1 electroscopio de hojas construido en casa
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 barra de acrílico ó ebonita
 1 excitador de tela
 1 excitador de piel
 1 péndulo doble con placa de soporte
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1.
1. Con un pedazo de tela se frota la barra de acrílico como se muestra en la figura 1, y se
acerca la barra a la parte superior del electroscopio, poco a poco, sin tocarla, observe lo
ocurrido con las tiritas de aluminio conforme lo va acercando a la parte superior hasta
que logra tocarlo.
2. Descarda la barra tocándola con la mano.
3. Con un excitador de piel se frota la barra de acrílico como se muestra en la figura 1, y se
acerca la barra a la parte superior del electroscopio, poco a poco, sin tocarla, observe lo
ocurrido con las tiritas de aluminio conforme lo va acercando a la parte superior hasta
que logra tocarlo.
4. Realice tus observaciones en cada caso y relaciónalo con los conceptos estudiados,
¿ocurrió lo que esperabas?
Figura 1. Carga la barra
Figura 2. Electroscopio
EXPERIMENTO 2.
1. Se frota la barra de acrílico con la tela y se acerca la barra hasta tocar la esferita de un
péndulo, al acercar la barra al péndulo sin carga, la esfera es atraída por la barra. Al
hacer contacto la esfera con la barra queda cargada la esfera, con cargas del mismo
signo que la barra y es repelida por esta.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
2. Se hace el mismo experimento anterior, pero ahora frotando la barra de acrílico con el
excitador de piel.
3. Estando previamente electrizados los dos péndulos como se indica en los párrafos
anteriores se acercan unos a otros cuidando que hagan contacto las esferas. Los
péndulos experimentan una fuerza de atracción. Descargue los péndulos. Esto se hace
conectando a tierra la esferita tocándola con la palma de la mano.
4. Se cargan ambos péndulos con la barra electrizada, con el excitador de tela se acercan
lentamente entre sí observando que se ejercen una fuerza de repulsión. Se repite la
misma experiencia pero con la barra frotada con el excitador de piel notando que
también se repelen las esferitas debido a que quedaron electrizadas con el mismo signo.
EXPERIMENTO 3
De acuerdo a lo observado en el video, propón un experimento con 2 esferas huecas de
aluminio cada una en un soporte las cuales están en el escritorio del profesor, y el resto del
material que te fue proporcionado para la presente práctica. Serán llamados por turnos los
equipos para mostrar el experimento propuesto al profesor
Explica el experimento propuesto por tu equipo.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
EXPERIMENTO 2.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 3.
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
CONCLUSIONES.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CUESTIONARIO.
1. Describe como se relaciona el concepto con los fenómenos observados durante la
práctica
Concepto
Observación en práctica
Electricidad inducida
Polo inducido
Polarización
2. ¿Cómo detectas en el electroscopio si el objeto cargado es positivo o negativo?
3. Explica la diferencia de la carga frotando con la tela y frotando con la piel?
4. ¿Cómo se inducen dipolos en esta práctica?
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
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PRE-PRÁCTICA 3. LA CAJA DE FARADAY
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Ver los siguientes segmentos del video: https://www.youtube.com/watch?v=qaZQzIXv2RQ; 21:00 al 36:30; 41:00 al
49:00
 Investigar lo indicado en las competencias conceptuales y agregarlo al fundamento de su reporte 3. (Bitácora
individual)
 Leer a detalle la Práctica 3. Revisar el material que deben llevar a clase y las actividades a realizar. Acordar como
va a trabajar el equipo. De acuerdo a lo visto en el video, determiné que necesita para el experimento 4.
 Observe
cuidadosamente
los
siguientes
segmentos
del
video:
https://www.youtube.com/watch?v=qaZQzIXv2RQ. Posteriormente responde las siguientes preguntas.
i)
De acuerdo al segmento 21:00-24:00 relaciona las columnas.
1. The properties of the conductors exists because the electrons are
2. The electric field becomes zero in a conductor because the charge
_______ it self
3. The charge is not static en rubber because is a:
4. In a charged object the charge will not go to one place in the object
because charge ______ each other
5. In a charged object the charge will be uniform exclusively to the ______
of the object
a(___)
b(___)
Freely moving
c(___)
d(___)
Rearrange
e(___)
Surface
Non conductor
Repels
6. As long as there's no charge moving, and we're dealing with solid
f(___) Zero
conductors, so we have static electric fields, the charges are not heavily
moving, then the field inside the conductor is always:
De acuerdo al segmento 28:00 – 33:00; explica en tus propias palabras, ¿Qué está demostrando el profesor en el
segmento observado?
De acuerdo al segmento 41:30 – 45:00; explica el efecto de la caja de Faraday y describe el experimento final que
muestra el profesor.
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
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PRÁCTICA 3. DISTRIBUCIÓN DE CARGA ELÉCTRICA EN UN CONDUCTOR
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Reconocer las propiedades de los materiales conductores.
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Distribución de cargas, la caja de Faraday, relación entre la Ley de
Gauss para electricidad y la Ley de Coulomb.
 De contexto. El químico industrial debe estar reconocer los materiales conductores y la
forma en que la carga eléctrica se comporta para reconocer su utilidad y riesgos.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
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MATERIAL PARA LA PRÁCTICA.
 1 electroscopio de hojas construido en casa
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 barra de acrílico
 1 esferita metálica con mango de acrílico
 1 trozo de tela
 1 vaso de Faraday montado en un soporte con base
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1
1. Frote la barra de acrílico con el trozo de tela, cargue el vaso de Faraday haciendo
contacto con la superficie cargada de la barra en la boca de la abertura superior
repitiéndolo por cinco o más ocasiones, para acumular suficiente carga en el vaso.
2. Con la esferita metálica con mango toque el vaso de Faraday en su superficie externa y
a continuación toque leve y cuidadosamente el electrodo del electroscopio de hojas
observando si se separan sus hojas.
3. Descargue el electroscopio tocando el electrodo con un dedo.
EXPERIMENTO 2
1. Cargue un poco más el vaso de Faraday y con la esferita metálica toque la superficie
interna lejos de los bordes de la boca del vaso de Faraday toque suave y
cuidadosamente el electrodo del electroscopio notando que no se separan sus hojas.
2. Descargue el electroscopio tocando el electrodo con un dedo.
EXPERIMENTO 3
1. Repita el procedimiento pero en está ocasión introduzca la esferita metálica sin tocar la
superficie del vaso y nuevamente toque suave y cuidadosamente el electrodo del
electroscopio notando que no se separan sus hojas.
EXPERIMENTO 4
1. Repita el procedimiento con un objeto que consideré tendrá el mismo efecto que el vaso
de Faraday.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
EXPERIMENTO 2.
EXPERIMENTO 3.
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 4.
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué se pretende al tocar la esferita metálica con la superficie del vaso de Faraday?
2. ¿Qué pasa cuando en el segundo experimento se introduce la esferita en el vaso de
Faraday?
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
3. ¿por qué no es posible que la carga proporcionada por la barra metálica se concentre en
el centro del objeto?
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 4. MAGNETISMO
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Ver los primeros 20 min del video: https://www.youtube.com/watch?v=qqkUeQ0nsF8
 Investigar lo indicado en las competencias conceptuales y agregarlo al fundamento de su reporte 4. (Bitácora
individual)
 Observe cuidadosamente los primeros 4:30 min del video: https://www.youtube.com/watch?v=qqkUeQ0nsF8.
Posteriormente relaciona las columnas.
1.
4.
Since fifth century B.C, they already knew that there are some rocks that attract
bits of iron
This mineral were abundanted in the district of Magnesia , and so that's where
the name "magnet" and "magnetism" comes from
In 1100 A.D., the ________used these needles of magnetite to make
compasses
If you take one piece of ________, it always has two poles.
5.
If Poles are ______ they repel each other
6.
If Poles are ______ they attract each other
7.
In electricity the polarity is _____ to change
8.
In magnetism there is________ the poles always come in pairs.
9.
Magnetic ____________do not exist, as far as we know.
2.
3.
10. He discovered that the Earth is really a giant magnet, and he experimented with
compasses In the sixteenth century
11. By convention if you take one of those magnetite needles, and the needle is
pointing in direction of Northern Canada, we call this side of the earth.
12. North Canada is the magnetic ___________ Pole of the Earth
13. He discovered in 1819 that a magnetic needle responds to a current in a wire
and this linked magnetism with electricity.
14. In nineteenth century he composed a universal field theory, which connects
electricity with magnetism.
15. A magnetic needle moves in response of magnetic field produced by the wire
that conducts ______
a(______).
Chinese
b(______).
Different
c(______).
Electricity
d(______).
e(______).
f(______).
g(______).
h(______).
i(______).
j(______).
Equals
k(______).
monopoles
Free
Gilbert
Greeks
Iron oxide
Magnetite
Maxwell
l(______). north
m(______). Oersted
n(______).
south
o(______).
not choice
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
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Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 4. CAMPO MAGNÉTICO
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Ilustrar la interacción magnética que se produce de forma natural en ciertos minerales de hierro
y también entre cuerpos que han sido sometidos previamente a la acción de un campo
magnético externo (proceso de imantación). Identificar la diferencia entre campo magnético y
campo eléctrico y establecer la relación de ambos fenómenos.
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. antecedentes del magnetismo, origen, polos, imán, magnetismo,
campo magnético, relación entre electricidad y magnetismo.
 De contexto. El químico industrial debe reconocer la utilidad de conocer la relación entre
el campo magnético y el campo eléctrico para poder proponer alternativas de producción
de formas alternativas de producción de energía
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
31
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA.
 1 lámina de cartón
 Una hoja de papel bond blanco
 Un salero de plástico
 Un recipiente transparente pequeño aprox, 100 ml con tapa (puede servir un bote
de mermelada o de alimento para bebé)
 ½ taza de aceite
 2 imanes de barra (5 a 10 cm)
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 aislador
 1 base redonda
 2 imanes de barra
 1 imán de herradura
 limaduras de hierro
 1 placa soporte
 1 porta imán
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1
1. Colocar en el soporte uno de los imanes de manera que gire libremente.
2. Tómese el otro imán y aproxime con cuidado los polos del mismo símbolo (polos
homónimos).
3. Repita el mismo procedimiento pero ahora con dos polos de distinto símbolo (polos
heterónomos)
4. Realice sus observaciones y anótelas en el espacio correspondiente.
EXPERIMENTO 2
1. Sobre un imán de barra se coloca una lámina de cartón en la cual se espolvorean
limaduras de hierro golpeando con cuidado para que vibre.
2. Ahora repetimos el mismo experimento pero con dos imanes de barra colocados frente a
frente ligeramente separados entre sí como caras de distintos símbolos, o sea, polos
distintos.
3. Se repite el mismo experimento con dos imanes de barra colocados frente a frente
ligeramente separados entre sí pero con polos del mismo símbolo
32
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
4. sobre una placa soporte coloque la base redonda y el aislador, con el porta imán sujete
la lámina de cartón en el aislador y ahora cambie los imanes de barra por uno de
herradura y así poder observar el espectro magnético formado por este.
EXPERIMENTO 3
PRECAUCIÓN: algunas limaduras de
hierro, sobre todo si son un poco
grandes, pueden producir cortes en la
piel. Se clavan muy fácilmente en los
dedos; aunque no deben resultar
peligrosos, pueden ser muy molestos. En
cualquier caso, es mejor ponerse unos
guantes de látex
A. Cubrir un imán con una hoja de papel y vamos a espolvorear lentamente las limaduras
sobre el papel. Observa como las limaduras se van orientando y dibujando las líneas de
campo.
Líneas de campo
en un imán
rectangular
Lineas de campo en un
imán anular extraído de un
auricular
Líneas de campo
en un imán de
herradura
Lineas de campo
en un imán de
nevera
B. Para recuperar las limaduras separa con cuidado el papel del imán y vuelve a echarlas al
recipiente (salero). Ten cuidado de que el imán no entre en contacto con las limaduras,
porque puede resultar un tanto trabajoso el separarlas. Lo mejor es que previamente
forres el imán con plástico del que se utiliza para envolver los alimentos.
33
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 4
Detector de líneas de campo sin tener que quitar y poner imanes.
1. Rellenar el recipiente transparente con el aceite y añadir unas pocas limaduras de hierro,
moviendo un poco para que se repartan uniformemente en el aceite.
2. Acerca un imán y observa como se orientan lentamente las limaduras, dibujando las
líneas de campo. Mueve el imán y colócalo con distintas orientaciones.
3. Prueba a añadir distintas cantidades de limaduras de hierro hasta que consigas un buen
detector.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
EXPERIMENTO 2.
34
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 3.
EXPERIMENTO 4.
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
35
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
36
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es la magnetita?
2. ¿Qué elementos constituyen la magnética?
3. ¿En qué parte del imán se concentran las fuerzas magnéticas?
4. Investigue las aplicaciones prácticas de los imanes.
5. ¿Cómo se explica los nombres polo norte y polo sur en un iman?
6. ¿Qué son las líneas de fuerza de un campo magnético?
7. ¿Pudiste visualizarlas en el experimento?, ¿cómo eran?
37
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
8. En el experimento 3 se buscó fabricar un dispositivo que nos ayude a detectar las líneas
de campo sin tener que añadir y retirar continuamente las limaduras de hierro, ¿funciono
el tuyo?, ¿cómo funciono?
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
38
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 5. LA BRÚJULA
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Ver el video: https://www.youtube.com/watch?v=zW-2ZP3Bjns
 Investigar que es una brújula, cuál es su aplicación y como construir por equipo una brújula casera y económica,
deberán armarla durante la Práctica 5. Llevar lo necesario.
 Investigar lo indicado en las competencias conceptuales y agregarlo al fundamento de su reporte 4.
 Explora el siguiente documento y responde brevemente las preguntas posteriores.
The compass is an instrument used for navigation; it generally has a magnetic needle that points toward the earth's magnetic
South Pole; that we considered de geographic north. The magnetic compass has been in existence for nearly a thousand
years and is the most common type of compass.
The Magnetic Compass. Magnetic compasses, the most simple and common type of compass, are aligned to the earth's
magnetic field. These compasses point to the earth's North Pole. (The North Pole is located in northern Canada but is
continually moving, albeit slowly.) Magnetic compasses are very simple, easily built devices, but must be laid completely flat
on a platform, require some time to adjust to a turned platform, and may suffer interference from local magnetic fields.
In order to adjust a magnetic compass to due or true north and toward the geographic North Pole, one must know the amount
of magnetic declination or variation that exists in a specific region. There are online maps and calculators available that
provide the difference in declination between true north and magnetic north for every point on the globe. By adjusting one's
magnetic compass based on the local magnetic declination, it is possible to ensure that one's directions are accurate.
The History of the Compass
The earliest compasses were most likely invented by the Chinese in around 1050 BCE. They were created first for the
purposes of spiritual life or developing a feng shui environment and then later used for navigation. It is disputed whether other
cultures, such as some Mesoamerican societies, may have developed the idea for the magnetized compass first, also in
accordance for spiritual aligning and not navigation.
Compasses were originally developed when lodestones, a mineral that has naturally magnetized iron ore, were suspended
above a board with the ability to pivot and turn. It was discovered that the stones would always point in the same direction,
and align themselves with the north/south axis of the earth.
Uses of the Compass. Most people use a compass casually, for instance with hiking or camping. In those situations, basic
compasses like the thumb compass or other orienteering compasses that are clear and can be read over a map are suitable.
Many casual uses where travel is over a short distance require basic markings for cardinal directions and a basic level of
understanding compasses. For more advanced navigation, where large distances are covered and a slight variation of
degrees would offset your course, a deeper understanding of compass reading is required. For simple, easy-to-understand,
beginners' instructions on how to read a compass, visit compassdude.com.
¿De qué trata el texto?
¿De qué fuente se obtuvo la información?
¿Cuál será el nombre en inglés del documento?
¿Qué característica especial tienen las agujas que forman parte de una brújula?
¿Hacia qué lugar se ha establecido el polo norte geográfico?
39
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
¿Qué paso en 1050?
Tradicionalmente se dice que son los Chinos quienes la inventaron, pero, ¿Qué otras culturas usaron instrumentos
similares?
Actualmente, ¿en qué actividades se usa las brújulas?
¿Qué sugiere el autor hacer para aprender a usar una brújula?
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
40
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 5. APLICACIONES DEL MAGNETISMO
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Desarrollar aplicaciones del magnetismo como lo son magnetismo inducido y la brújula
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. imantación, identificación polos, brújula y su utilidad, experimentos
de Gilbert, experimentos de Oersted
 De contexto. El químico industrial debe reconocer la utilidad de conocer la relación entre
el campo magnético y el campo eléctrico para poder proponer alternativas de producción
de formas alternativas de producción de energía
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
41
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MMATERIAL PARA LA PRÁCTICA.
 Lo necesario para construir la brújula según la Pre-práctica 5
 30 cm de hilo grueso
 1 lámina de cartón de 20 x 20 cm
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 brújula
 1 imán de barra
 1 imán de herradura
 1 limaduras de hierro.
 1 núcleo de hierro auxiliar.
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1
1. Acerque un polo del imán de barra a la brújula.
2. Repita lo mismo en el otro polo del imán.
3. Ahora tome el imán de herradura y acérquelo a la brújula.
4. De acuerdo a lo estudiado anteriormente, ¿cómo identifica los polos del imán con este
método?
EXPERIMENTO 2
1. Acerque un polo del imán de barra a la brújula que construyeron
2. Repita lo mismo en el otro polo del imán.
3. Ahora tome el imán de herradura y acérquelo a la brújula.
4. De acuerdo a lo estudiado anteriormente, ¿cómo identifica los polos del imán con este
método?
EXPERIMENTO 3
1. Se espolvorean las limaduras de hierro sobre la lámina de cartón.
2. Sumergir el núcleo de hierro sobre la lámina de cartón con limaduras de hierro.
3. Ahora repetir lo mismo pero poniendo en contacto sobre el núcleo de hierro, un imán de
barra.
4. Retirar el imán de barra.
5. Realice sus observaciones y anótelas en el espacio correspondiente.
42
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
EXPERIMENTO 2.
EXPERIMENTO 3.
43
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
44
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO
1. Si se deja suspendido en el aire un imán que relación se puede observar entre las cargas
del imán y la dirección hacia donde apunta
2. ¿Cómo funciona una brújula?
3. Una vez que una brújula ha sido imantada, ¿puede servir para orientar hacia al norte otra
vez?
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
45
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 6. EL ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Investigar que es el generador de Van Der Graff, cuál es su aplicación, ponerlo en el fundamento de las
práctica 6.
 Observe cuidadosamente los primeros 15 min del video: http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02electricity-and-magnetism-spring-2002/video-lectures/lecture-1-what-holds-our-world-together/.
Posteriormente responde las siguientes preguntas.
1. Prepara una lista de 5 fenómenos naturales y 5 objetos artificiales que tenemos gracias a que
estamos rodeados de electricidad y magnetismo.
Fenómenos naturales
Objetos artificiales
2. Responde si es verdadero (V) o falso (F). En caso de ser falso escribe la frase real.
a) La masa del protón y del electrón son casi iguales. ____________
b) El átomo es neutro pues el núcleo tiene el mismo número de electrones y protones.______
c) Las cargas eléctricas del electrón y del protón son iguales pero de signo diferente _______
d) Existen tres tipos de electricidad en la naturaleza. _______
e) Cargas iguales se atraen. _______
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
46
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 6. LA ENERGÍA EN EL UNIVERSO
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Comprensión del funcionamiento y utilidad del generador Van Der Graff
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Relación entre la electricidad y magnetismo, el generador de Van
Der Graff
 De contexto. El químico industrial debe reconocer la utilidad de conocer la relación entre
el campo magnético y el campo eléctrico para poder proponer alternativas de producción
de formas alternativas de producción de energía
FUNDAMENTO.
47
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
TÉCNICA
Está práctica se realizará fuera del aula, cada estudiante asistirá con su equipo al Museo
Interactivo que se encuentra dentro del Palacio de Hierro en la zona centro de la Ciudad de
Orizaba en el día y la hora que acuerden de manera independiente a la hora de clase
presencial.
Observarán las exposiciones relacionadas con los fenómenos eléctricos y magnéticos y
buscarán su relación con los visto en clase de teoría y laboratorio.
En sus observaciones agregarán descripción y esquema de cada uno de los experimentos
observados y si tienen relación con lo visto en clase.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
48
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
49
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
50
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
51
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
9. ¿Qué utilidad tiene?
CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
52
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 7. LOS RESISTORES
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Preparar la práctica 7
 Investigar la Ley de Ohm y reportarlo en Bitácora
 Investiga y responde las pregunta de la 1 a las 7 del cuestionario
 Explora el siguiente documento y responde las preguntas posteriores.
¿De qué trata el texto?
53
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Al resistirse a la corriente, ¿qué provoca?
¿en qué ley se fundamenta su mecanismo de acción?
¿Cuál es el componente principal de los resistores?
¿Por qué se tiene que usar un patrón de cintas de colores para indicar su resistencia?
Menciona las ventajas de usar el código de colores en vez de imprimir el calor sobre el componente:
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
54
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 7. MANEJO Y USO DEL MULTÍMETRO
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Usar y manejar correctamente el multímetro en la medición de resistencia, voltaje en CD y CA
además de leer resistores
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Corriente directa, corriente alterna, voltaje, intensidad, resistencia, volts,
amperes, ohms
 Técnicas. Aprender a usar de manera correcta el multímetro
 De contexto. Introducción a la medición de los parámetros eléctricos de manera segura.
 De comunicación. Seguir un procedimiento, interpretar resultados y expresarlos
adecuadamente.
 De adaptación. Trabajo en equipo y tolerancia.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
55
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA.
 3 pilas de diferentes voltajes, pueden ser usadas
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 multímetro.
 3 resistencias de diferentes valores.
 2 cables tipo caimán.
TÉCNICA
1. La mayoría de los multímetros digitales tienen la capacidad de medir los 3 parámetros
eléctricos fundamentales voltaje, intensidad y resistencia (figura 1), hay algunos modelos
que miden aún más parámetros.
2. Para operar un multímetro digital como voltímetro (medición de voltaje), debes
seleccionar la perilla giratorio a la opción de voltaje, de preferencia acercándote al voltaje
que crees tener. El voltaje de corriente alterna está marcado como ACV ó V~ y el voltaje
de corriente directa como DCV ó V
Figura 1. Multimetro
3. Para medir el voltaje de una pila debe coincidir el voltaje negativo de la pila con el cable
negativo del multímetro y de la misma forma el voltaje positivo de la pila debe coincidir
con el cable positivo del multímetro. Esto se representa en el esquema de la figura 2.
56
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
EXPERIMENTO 1. MEDICIÓN DE VOLTAJE:
Identifica el voltaje que deben tener cada una de las 3 pilas y posteriormente mide el voltaje con
el multímetro. Observa las coincidencias o diferencias entre el voltaje esperado y el obtenido.
Rectifica con el multímetro de un equipo cercano para descartar fallas en el tuyo. Al terminar,
regresa la perilla a OFF (apagado)
EXPERIMENTO 2. MEDICIÓN DE RESISTENCIAS:
1. Para usar el multímetro como óhmetro debes dirigir la perilla hacia el símbolo de
resistencia ()
2. Coloca la perilla en una medición cercana a la medida de la resistencia.
3. Las resistencias tienen un código de colores para saber cuál es su rango de protección,
a continuación se explica cómo leerlo (figura 3).
4. Una vez que entiendas el código calcula el valor de la resistencia y mídelas con el
multímetro, ¿coinciden?
5. Al terminar, regresa la perilla a OFF (apagado)
INSTRUCCIONES CÓDIGO DE COLORES
1. Colocar la resistencia de modo que la línea plateada o dorada quede a la derecha; si no
existe ninguno de estos colores, colocar la resistencia de manera que la línea más cercana
a uno de los extremos tienen el lado izquierdo.
2. Procederá a anotar el valor en base a que:
 la primera línea representa el primer dígito.
 La segunda línea representa el segundo dígito.
 La tercera línea indica por cuanto debe multiplicarse.
 La cuarta línea indica la tolerancia (error).
 La quinta línea indica el nivel de confiabilidad.
57
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
3. Mide tus seis resistencias y explica si coinciden con las resistencias esperadas
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
EXPERIMENTO 1.
EXPERIMENTO 2.
58
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
RESULTADOS EXPERIMENTO 1
Pila
Voltaje Indicado en la pila
Voltaje multímetro 1
Voltaje multímetro 2
1
2
3
RESULTADOS EXPERIMENTO 2
Resistor
Color
1
1ra
cifra
Color
2
2da
cifra
Color
3
Mult.
Color
4
%
Error
Valor
R Teórico
Valor
R
Medido
1
2
3
ANÁLISIS DE RESULTADOS
59
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
60
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es la corriente alterna?
2. ¿Qué es la corriente directa?
3. ¿Qué tipo de corriente obtienes en una pila?
4. ¿Qué es la intensidad de corriente y en qué unidades se mide?
5. ¿Qué es el voltaje y en qué unidades se mide?
6. ¿Qué es la resistencia eléctrica y en qué unidades se mide?
7. ¿Qué uso se le da a las resistencias que mediste?
8. Usando el código de colores, calcular la resistencia en Ohms de las siguientes
combinaciones:
a)
b)
Verde-Azul-Amarilla-Plata
Azul-verde-marón-plata
61
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
c)
Negro-rojo-negro-negro
d)
Azul-marrón-amarillo-plata
e)
Amarillo-negro-negro-verde
f)
Amarillo-rojo-verde-dorado
g)
Amarillo-negro-azul-negro
Resistor
Color 1
1ra
cifra
Color 2
2da
cifra
Color 3
Mult.
Color 4
%
Error
Valor
R Teórico
A
B
C
D
E
F
G
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
62
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 8. MATERIALES ÓHMICOS
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Preparar la práctica 8
 Encuentra en la tabla periódica los elementos con propiedades Óhmicas de acuerdo a las pistas de la columna
izquierda; escribe el nombre del elemento en la columna de la parte izquierda. Escríbelo en español
The substance which obey the Ohm’s law on appling the electric potential across them are called the ohmic
materials; Examples: Aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au). Traditionally there are fourteen elements with that
behavior; nowadays have been added: meitherium (Mt109), darmstadtium (Uun110 or Ds110) , roentgenium (Uuu111
or Rg111), ununbium(Uub112).
Pista
Elemento(s) Ohmico
Simbolo
_ _ _ _ _ _ is above Ruthenium (Ru)
_ _ _ _ _ _ is below zinc (Zn)
_ _ _ _ _ _ is diagonally below silver on the left
_ _ _ _ _ _ is diagonally above osmio (Os) on the right
_ _ _ _ _ _ is in line with silver (Ag) and gold (Au), at the top
_ _ _ _ _ _is adjacent to Cupper (Cu) on the left
_ _ _ _ _ _is next to iron (Fe) on the right
_ _ _ _ _ _is vertically between cupper (Cu) and gold (Au)
Cadmium (Cd) is vertically between _ _ _ _ _ _ and _ _ _ _ _ _
Platinum (Pt) is horizontally between _ _ _ _ _ _ and _ _ _ _ _ _
Rhodium (Rh) is horizontally between _ _ _ _ _ _ and _ _ _ _ _ _
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
63
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 8. PROCEDIMIENTO PARA LA COMPROBACIÓN DE LA LEY DE OHM
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Comprobar la relación que existe entre la intensidad corriente en un conductor y la diferencia de
potencial entre sus extremos.
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Ley Ohm, relación entre resistencia, intensidad y voltaje.
 Técnicas. Relacionar resultado teóricos con valores experimentales y explicar las
razones de la diferencia entre uno y otro
 De contexto. Introducción a la medición de los parámetros eléctricos de manera segura.
 De comunicación. Seguir un procedimiento, interpretar resultados y expresarlos
adecuadamente.
 De adaptación. Trabajo en equipo y tolerancia.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
64
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 2 cables con pinza tipo caimán
 3 resistores de diferente magnitud
 1 multímetro.
 1 pila de 9 V.
TÉCNICA
EXPERIMENTO 1. Lectura de las Resistencias Método Directo
1. Llevar la perilla del multímetro para medir resistencias (Ohms), para medir directamente
en terminales el valor de las resistencias.
2. Compara este valor con el obtenido por el código de colores.
EXPERIMENTO 2. Método indirecto (Ley de Ohm)
1. Medir el voltaje de la pila y registrar el valor
2. Conecte la resistencia R al circuito según el diagrama esquemático (figura A).
3. Conecte el multímetro a la fuente de energía en serie con el circuito.
4. Se genera una corriente determinada que pasará a través la resistencia
5. Registre el valor de la intensidad de corriente (I) en Amperes (A)
Cálculos:
Determinación del valor de la resistencia por la ley de ohm:
6. Repite el procedimiento para las 3 resistencias
Donde:
R = resistencia calculada en (Ω)
65
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
V = voltaje de la pila (V)
I = intensidad de corriente medida con el multímetro (A)
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
RESULTADOS.
V = _______ V
Resistor
Cifra 1
Cifra 2
Multiplicador
R
Directa
Intensidad
medida
R
Indirecta
1
2
3
ANÁLISIS DE RESULTADOS
66
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
67
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué son los materiales Ohmicos?, Menciona ejemplos
2. ¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales Ohmicos?
3. Usando la Ley de Ohm calcula los parámetros necesarios para llenar la siguiente tabla:
No.
Voltaje
Resistencia
Intensidad
1.
4
2000
2.
25000
1000
3.
300
200
4.
10
300000
5.
50
100
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
68
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 9. LOS CAPACITORES
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Preparar la práctica 9
 Explora el siguiente documento y responde las preguntas posteriores.
 Asistir a la sesión de introducción a la Práctica 9 según las indicaciones del profesor.
Capacitor
An electronic component that stores an electric charge and releases it when required. It comes in a huge variety of
sizes and types for use in regulating power as well as for conditioning, smoothing and isolating signals. Capacitors
are made from many different materials, and virtually every electrical and electronic system uses them.
Somewhat Like a Battery
Capacitors act like tiny storage batteries that charge and discharge rapidly. Made of two plates separated by a thin
insulator or sometimes air, when one plate is charged negative and the other positive, a charge builds up and
remains after the current is removed. When power is required, the circuit is switched to conduct current between the
plates, and the charge is released. See ultracapacitor.
Many Applications
Big capacitors are used in computer power supplies. Tiny discrete ceramic and tantalum capacitors are built on the
outside of the chip package or surround the chip on the motherboard. In signal processing, a capacitor and resistor
smooth the spikes and sharp edges from a signal. In DRAM chips, capacitors are microscopic cells that hold the 0s
and 1s (bits). Logic circuits, which are mostly transistors and resistors, may also contain capacitors.
69
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Silver Batteries
Looking like "silver cans," and acting like miniature storage
batteries, capacitors are found on countless circuit boards such
as this high-end display adapter. Wired between the power and
ground planes, they quickly charge up when the computer is
turned on. When more transistors switch simultaneously
because the application demands extra processing, they are
made to release their charge. (Image courtesy of NVIDIA
Corporation.)
Computer Desktop Encyclopedia copyright ©1981-2012 by The Computer Language Company Inc. All Right reserved. THIS DEFINITION IS FOR
PERSONAL USE ONLY. All other reproduction is strictly prohibited without permission from the publisher.
¿De qué trata el texto?
¿Cuáles son los temas principales?
¿De qué tipo de fuente bibliográfica son?
70
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
¿Qué te dicen las figuras?
¿Qué objeto común en tu vida diaria actúa como un capacitor?
Los capacitores están formados por una parte conductora (metales) y una no conductora, ¿qué metales se están usando en
los ejemplos descritos?
¿Qué materiales no conductores se están usando en los ejemplos descritos?
En la figura 2, ¿Cómo se describen los capacitores?
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
71
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 9. PROCEDIMIENTO PARA LA CARGA Y DESCARGA DE UN
CAPACITOR
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Determinar la capacidad de un condensador electrolítico tomando en cuenta el tiempo de
descarga del mismo.
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Capacitancia, capacitor
 Técnicas. Aplicación de la técnica de mínimos cuadrados
 De comunicación. Seguir un procedimiento, interpretar resultados y expresarlos
adecuadamente.
 De adaptación. Trabajo en equipo y tolerancia.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
72
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA
 Juego de escuadras
 5 hojas de papel milimétrico
 Pegamento y tijeras
 Calculadora
 Lápiz y goma
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
o 1 multímetro
o Una pila de 9 V
o 1 condensador
o 4 conexiones (caimanes)
MARCO TEÓRICO
En electromagnetismo y electrónica, la capacitancia o capacidad eléctrica es la propiedad que
tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida
de la cantidad de energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo
más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la
diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga
eléctrica almacenada en éste, se describe mediante la siguiente expresión matemática:
Donde:
= es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta
unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o
picofaradio
= es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios
= es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.
Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la
geometría del condensador considerado (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor
del que depende es del dieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador.
Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del material no conductor introducido, mayor es la
capacidad.
73
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación
diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.
Donde i representa la corriente eléctrica, medida en amperios.
Usando Ley de Ohm (I = V/R) podemos ponerlo en función de la resistencia y el voltaje
Integrando:
Resultando que
puede ser determinado experimentalmente como la pendiente (b) de una
recta al gráfica Ln V, contra el tiempo y la capacitancia se puede determinar cómo durante la
descarga de un capacitor; se debe usar el valor absoluto por la capacitancia es un valor escalar;
así:
|
|
TÉCNICA
1. Verificar voltaje de la pila y anotar.
2. Conectar el condensador a la pila para cargarlo, tomando en cuenta la polaridad.
3. Se mide el voltaje dejarlo conectado al multímetro (si el voltaje no es constante esperar a
que se estabilice).
4. Al desconectar el condensador, éste se descarga a través de la resistencia (R) del
multímetro, se mide el voltaje a intervalos regulares de 20 segundos, hasta obtener 10
valores. Tabular valores obtenidos.
74
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
5. Repetir el experimento otras tres veces mínimo para estar seguros de los valores que se
obtienen.
6. Graficar tiempo (X) vs voltaje (Y) y tiempo (X) vs ln(voltaje) (Y).
7. Determinar la capacidad del condensador o capacitor mediante la fórmula
correspondiente.
RECOPILACIÓN DE DATOS
Tabular los valores de los voltajes en la siguiente tabla:
Tiempo (s)
X
V1
V2
V3
Promedio del
voltaje
Y
Ln V
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
75
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
GRÁFICOS
76
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CÁLCULOS
Para determinar b, y así poder calcular la capacitancia del condensador, se usará el método de
mínimos cuadrados. Tomando como base la ecuación de la línea recta y partir del método de
regresión lineal, determina la ecuación lineal que representa el comportamiento del voltaje con
respecto al tiempo.
Ecuación de la línea recta:
Y = a + bx, para tus datos: lnV = a + b(t)
Ecuaciones para calcula la pendiente B la intersección en Y (a):
̅
̅
∑ (
)̅ (
̅)
∑ (
̅)
Calcula el error de tu ecuación y con ello identifica que tan confiable es:
Tabular los valores durante el cálculo
Tiempo (s)
Ln V
(
̅)
X
y
(
|
̅
⁄̅ |
̅)
(
̅ )(
̅)
(
̅)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
̅
̅
Suma =
Suma =
̅
77
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Resultados finales:
b=
a=
Escribe tu ecuación.
Error =
Capacitancia calcula. C =
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
78
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
79
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO.
Calcula la capacidad de un capacitor que genera los siguientes datos:
Tiempo (s)
V1
V2
V3
Promedio
del voltaje
Y
0
20
20
20
20
19
18
19
40
17
16
16
60
15
16
15
80
12
13
12
100
10
9
10
120
8
9
9
140
7
6
7
160
5
5
4
180
3
3
3
200
2
3
1
Ln V
80
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
GRÁFICOS
81
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Tabular los valores durante el cálculo
Tiempo (s)
Ln V
(
̅)
X
y
(
̅)
(
̅ )(
̅)
(
̅)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
̅
̅
Suma =
Suma =
̅
Resultados finales:
b=
a=
Escribe tu ecuación.
Error =
Capacitancia calcula. C =
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
82
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 10. LOS CIRCUITOS
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora.
 Lectura recomendada: http://www.regentsprep.org/regents/physics/phys03/bparcir/default.htm
 Preparar la práctica 10
 Explora el siguiente documento y responde las preguntas posteriores.
Components of an electrical circuit or electronic circuit can be connected in many different ways. The two
simplest of these are called series and parallel and occur very frequently. Components connected in
series are connected along a single path, so the same current flows through all of the components.
Components connected in parallel are connected so the same voltage is applied to each component. A
circuit composed exclusively of components connected in series is known as a series circuit; likewise,
one connected completely in parallel is known as a parallel circuit.
In a series circuit, the current through each of the components is the same, and the voltage across the
components is the sum of the voltages across each component. In a parallel circuit, the voltage across
each of the components is the same, and the total current is the sum of the currents through each
component.
As an example, consider a very simple circuit consisting of four light bulbs and one 6 V battery. If a wire
joins the battery to one bulb, to the next bulb, to the next bulb, to the next bulb, then back to the battery,
in one continuous loop, the bulbs are said to be in series. If each bulb is wired to the battery in a separate
loop, the bulbs are said to be in parallel. If the four light bulbs are connected in series, there is same
current through all of them, and the voltage drop is 1.5 V across each bulb, which may not be sufficient to
make them glow. If the light bulbs are connected in parallel, the currents through the light bulbs combine
to form the current in the battery, while the voltage drop is 6.0 V across each bulb and they all glow.
In a series circuit, every device must function for the circuit to be complete. One bulb burning out in a
series circuit breaks the circuit. In parallel circuits, each light has its own circuit, so all but one light could
be burned out, and the last one will still function.
¿De qué trata el texto?
¿Cuáles son los temas principales?
¿Qué es un circuito?
¿Cuáles son los dos tipos de circuitos que menciona?
Subraya los cognados (palabras que se parecen mucho en español y significan lo mismo que en español), prepara una lista
de ellos y trata de escribir en la parte de atrás un párrafo de 5 a 8 líneas en español que tenga sentido usando únicamente
esas palabras.
83
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 10. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA
EQUIVALENTE EN UN CIRCUITO PARALELO
UNIDAD DE COMPETENCIA.
Obtención de la resistencia equivalente y medirá los valores de voltaje, corriente y resistencia
de una fuente de corriente por método directo en un circuito en paralelo.
COMPETENCIAS.
 Conceptuales. Circuitos eléctricos en paralelo
 Técnicas. Determinación de parámetros de medición en circuitos eléctricos en paralelo
 De comunicación. Seguir un procedimiento, interpretar resultados y expresarlos
adecuadamente.
 De adaptación. Trabajo en equipo y tolerancia.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
84
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 pila de 9 volts
 1 multímetro
 3 Resistencias
 8 cables tipo caimán
TÉCNICA
Determinación de resistencias en paralelo.
1. Con el multimetro ajustado para medir en Ohms, mida y anote los valores de R1, R2, R3.
2. Conecte R1 y R2 (según la figura. 11.1) no las conecte a la fuente energía.
3. Calcule los valores codificados de R1 y R2. Calcule la resistencia total de R1 y R2 en
paralelo.
4. Mida con el multímetro la resistencia total de R1 y R2 en paralelo y compare con el valor
calculado.
5. Conecte R1 y R3 en paralelo. Calcule la resistencia total y mida la resistencia total.
6. Conecte R2 y R3 en paralelo. Calcule la resistencia total y mida la resistencia total.
7. Conecte de R1 y R2 en paralelo y a la pila. Conecte el multímetro en serie (como se indica
en la figura 13. 2) y mida la intensidad total IT.
8. Calcule la resistencia total usando la ley de Ohm. Compare la resistencia total calculada
con el valor medido.
9. Conecte de R1, R2 y R3 , en paralelo a la fuente de tensión (pila). Conecte el multimetro en
serie (como se indica en la figura 13. 2). Mida la corriente total I T. Calcule la resistencia
total utilizando la ley de ohm.
Determinación de la corriente en un circuito en paralelo.
1. Conecte las resistencias R1, R2 y R3 en paralelo a la fuente de energía. Inserte el
multímetro en serie con el circuito paralelo, (ver figura 13. 3,) conecte a la fuente de
energía (pila). Lea la corriente total IT.
2. Retire el multímetro y conéctelo en serie sólo con R 1. Lea la corriente IR1.
3. Conecte el amperímetro en serie con R2 solamente lea la corriente IR2.
4. Conecte el amperímetro en serie con R3 solamente lea la corriente IR3.
5. Sume los valores de la corriente que se han encontrado en los pasos 2, 3 y 4 y compare
con la corriente total IT. Del paso 1.
6. Calcule usando los valores codificados de las resistencias R 1, R2 y R3 y una fuente de
tensión de 30 volts, la corriente en cada rama del circuito (ver figura 13. 1,)
85
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Figura 13.1
Figura 13.2
RECOPILACIÓN DE DATOS.
Completar la tabla siguiente con los valores obtenidos:
elemento
Resistencia
medida
Ohms
valor de
intensidad medido
voltaje medido
R1
R2
R3
RT
CÁLCULOS.
Usando la ley de ohm para determinar el valor de la intensidad en cada resistencia del circuito
en paralelo:
I=
Donde:
Rn = resistencia (Ω)
V = voltaje (V)
I = intensidad (ampere)
86
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
Para determinar el valor de la intensidad total es:
IT = I 1 + I 2 + I 3 + I n
Dónde:
IT = intensidad total
I1= intensidad 1
I2 = intensidad 2
I3 = intensidad 3
In = intensidad n
Para la determinación de la resistencia equivalente de la R1, R2 es de la siguiente forma:
Para la determinación de la resistencia Equivalente de la R1, R3 es de la siguiente forma:
Para la determinación de las resistencias R1, R2 y R3 es de la siguiente forma:
Dónde:
RT = resistencia total
R1 = resistencia 1
R2 = resistencia 2
R3 = resistencia 3
En un circuito en paralelo el valor del voltaje es el mismo en todo el circuito y en cada elemento
que lo forma:
VT = V1 =V2 =V3 =Vn
87
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
RESULTADOS.
Completar La tabla siguiente con los valores obtenidos:
elemento
valor teórico
valor medido
R1
R2
R3
RT
I1
I2
I3
IT
V1
V2
V3
VT
PRECAUCIONES.
1. No tocar el circuito en tanto esté conectado.
2. Verificar que las conexiones estén bien y no existan falsos entre las uniones.
3. En lo que respecta a las fotoresistencias, cuando se desea medir la resistencia de
esta, es importante recordar que con carencia de cualquier radiación, el valor de
éstas será infinita.
4. Al terminar de usar el multímetro el dial debe quedar en la posición de off.
5. Si el aparato no tiene off, el dial debe quedar en el rango más alto de ACV que tenga.
6. Nunca debe quedar en resistencias.
88
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
89
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
CONCLUSIONES.
90
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CUESTIONARIO.
1.
Caracterización de las resistencias. Calcula la intensidad de cada una si se conecta a una fuente de 20 volts.
Incluye operaciones.
Resistencia
1
Banda 1
Negro
Banda 2
Naranja
Banda 3
Negro
Banda 4
Plata
2
Marrón
Amarillo
Marrón
Oro
3
Rojo
verde
rojo
Sin color
Resistencia
Intensidad
Voltaje
2. Las 3 resistencias se conectan en paralelo a la fuente de poder. Calcula los valores totales de resistencia, voltaje
e intensidad
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
91
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 11. CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora:
 Lectura recomendada: http://www.regentsprep.org/regents/physics/phys03/bsercir/default.htm
 Preparar la práctica 12
 Explora el siguiente documento y responde las preguntas posteriores.
SERIES CIRCUITS are sometimes called current-coupled or daisy chain-coupled. The current in a series
circuit goes through every component in the circuit. Therefore, all of the components in a series
connection carry the same current. There is only one path in a series circuit in which the current can flow.
A series circuit's main disadvantage or advantage, depending on its intended role in a product's overall
design, is that because there is only one path in which its current can flow, opening or breaking a series
circuit at any point causes the entire circuit to "open" or stop operating. For example, if even one of the
light bulbs in an older-style string of Christmas tree lights burns out or is removed, the entire string
becomes inoperable until the bulb is replaced.
Current
In a series circuit the current is the same for all elements.
Resistors
The total resistance of resistors in series is equal to the sum of their individual resistances:
PARALLEL CIRCUITS: If two or more components are connected in parallel they have the same
potential difference (voltage) across their ends. The potential differences across the components are the
same in magnitude, and they also have identical polarities. The same voltage is applicable to all circuit
components connected in parallel. The total current is the sum of the currents through the individual
components, in accordance with Kirchhoff’s current law.
Voltage
In a parallel circuit the voltage is the same for all elements.
Resistors
The current in each individual resistor is found by Ohm's law. Factoring out the voltage gives
.
To find the total resistance of all components, add the reciprocals of the resistances
of each
component and take the reciprocal of the sum. Total resistance will always be less than the value of the
smallest resistance:
92
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
.
Indicaciones: De acuerdo al texto anterior indica si la aseveración es falsa (F) o verdadera (V). Si resulta falta
escribe la oración que lo haría real.
1. En un circuito en serie la corriente es igual en todo el sistema: _____
2. En un circuito en serie el voltaje es igual en todo el sistema: _____
3. Si se rompe parte de circuito en serie el resto sigue funcionando: ______
4. Las extensiones de foquitos navideños están conectadas en serie: _______
5. Si quiero disminuir la intensidad de la corriente eléctrica es recomendable usar un circuito en serie y agregar
más resistores: ___
6. En un circuito en paralelo la corriente es igual en todo el sistema: _____
7. Si se rompe parte de circuito en paralelo el resto sigue funcionando: ______
8. Las extensiones de foquitos navideños están conectadas en paralelo: _______
9. Si quiero disminuir la intensidad de la corriente eléctrica es recomendable usar un circuito en paralelo y agregar
más resistores: ______
10. En un circuito en paralelo el voltaje es igual en todo el sistema: _____
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
93
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 11. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA
TOTAL EN UN CIRCUITO EN SERIE
UNIDAD DE COMPETENCIA:
Obtención de la resistencia equivalente y medirá los valores de voltaje, corriente y resistencia
de una fuente de corriente por método directo en un circuito en serie.
COMPETENCIAS:
 Conceptuales: Circuitos eléctricos en serie
 Técnicas: Determinación de parámetros de medición en circuitos eléctricos en serie
 De comunicación: Seguir un procedimiento, interpretar resultados y expresarlos
adecuadamente.
 De adaptación: Trabajo en equipo y tolerancia.
FUNDAMENTO.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
94
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
MATERIAL PROPORCIONADO EN CLASE.
 1 pila
 1 multímetro
 3 Resistencias
 8 cables tipo caimán
TÉCNICA.
Determinación de resistencias en serie.
1. Con el multímetro, mida y anote los valores de R1,R2,R3 y R4.
2. Usando los valores medidos de cada resistencia de un circuito en serie, calcule la
resistencia total.
3. Conecte las resistencias del circuito en serie, mida la resistencia total del circuito con el
óhmetro.
4. Conecte las cuatro resistencias y el miliamperímetro en serie. Conéctelos a las
terminales de la fuente de energía (pila). Registre la corriente I T.
5. Usando la ley de ohm, calcule la resistencia total del circuito utilizando la corriente
medida en el paso anterior.
6. De conecte y conecte el Miliamperímetro segundo cada uno de los esquemas que se
muestran en la figura B.
7. la caída de tensión en un resistor e igual a I x R usando los valores codificados cada
resistencia, calcule las caídas de tensión del circuito. Supóngase que la creación de la
fuente es de 9 V. Sólo en las cuatro caídas de tensión calculadas.
8. Mira primeramente la tensión en cada resistencia y sume las caídas de tensión medidas.
RECOPILACIÓN DE DATOS.
Completar la tabla siguiente con los valores obtenidos:
valor de
elemento
valor medido
intensidad medido
R1
voltaje medido
R2
R3
R4
95
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CÁLCULOS
Usando la ley de ohm para determinar el valor de la intensidad en cada resistencia del circuito
en paralelo:
R=
Donde:
R = resistencia (Ω)
V = voltaje (V)
I = intensidad (ampere)
Usando los valores codificados de cada resistencia calcule las caídas de tensión del circuito:
V=IR
Dónde:
R = resistencia (Ω)
V = voltaje (V)
I = intensidad (ampere)
Para determinar el valor del voltaje es VT = V1 + V2 + V3 + V4
Donde:
VT = voltaje total
V1 = voltaje 1
V2 = voltaje 2
V3 = voltaje 3
V4 = voltaje 4
Para la determinación de la resistencia total es de la siguiente forma:
=
Donde:
RT = resistencia total
R1 = resistencia 1
R2 = resistencia 2
R3 = resistencia 3
R4 = resistencia 4
96
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
En un circuito en serie el valor de la intensidad es el mismo en todo el circuito y en cada
elemento que lo forma:
IT = I1 =I2 =I3 =I4
RESULTADOS
Completar La tabla siguiente con los valores de resistencia obtenidos:
CÓDIGO DE
COLORES
VALOR
CODIFICADO
TOLERANCIA
VALOR
MEDIDO
R1
R2
R3
R4
Completar la tabla siguiente con los valores de resistencia obtenidos:
ELEMENTO
R1
R2
R3
R4
RT
VOLTAJE
CALCULADO
V1
V2
V3
V4
VT
VOLTAJE
MEDIDO
V1
V2
V3
V4
VT
Completar la tabla siguiente con los valores de intensidad obtenidos:
ELEMENTO
R1
R2
R3
R4
RT
INTENSIDAD
CALCULADA
I1
I2
I3
I4
IT
INTENSIDAD
MEDIDA
I1
I2
I3
I4
IT
97
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
GRÁFICOS
Con los valores obtenidos grafique: El inverso de la intensidad (Y) contra la resistencia (X).
98
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRECAUCIONES:
1. No tocar el circuito en tanto esté conectado.
2. Verificar que las conexiones estén bien y no existan falsos entre las uniones.
3. En lo que respecta a las fotoresistencias, cuando se desea medir la resistencia de
esta, es importante recordar que con carencia de cualquier radiación, el valor de
éstas será infinita.
4. Al terminar de usar el multímetro el dial debe quedar en la posición de off.
5. Si el aparato no tiene off, el dial debe quedar en el rango más alto de ACV que tenga.
6. Nunca debe quedar en resistencia
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
99
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
100
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO.
1.
Caracterización de las resistencias. Calcula la intensidad de cada una si se conecta a una fuente de 20 volts.
Incluye operaciones. (3 puntos)
Resistencia
Banda 1
Banda 2
Banda 3
Banda 4
Resistencia
Intensidad
Voltaje
1
Rojo
Naranja
Negro
Plata
2
Negro
Amarillo
Marrón
Oro
3
Marrón
verde
rojo
Sin color
2. Las 3 resistencias se conectan en serie a la fuente de poder. Calcula los valores totales de resistencia, voltaje e
intensidad
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ______________________ Calificación: ________________________________
101
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRE-PRÁCTICA 12. CONDUCTIVIDAD EN SOLUCIONES
Actividad Extraclase a reportar en Bitácora:
 Lectura recomendada: http://www.askiitians.com/iit-jee-chemistry/physical-chemistry/Electrolytic-and-
Non-electrolytic-conductors.aspx

Explora el siguiente documento y sigue las indicaciones
Conductors like aqueous solutions of acids, bases and salts in which the flow of electric current is
accompanied by chemical decomposition are known as electrolytic conductors. The substances whose
aqueous solutions allow the passage of electric current and are chemically decomposed, are termed
electrolytes. The substances whose aqueous solutions do not conduct electric current are called nonelectrolytes. Solutions of cane sugar, glycerine, alcohol, etc., are examples of non-electrolytes.
Place the electrolytic substance in the shelf using the following information
Substance
1. NaCl
2. CaCO3
3. CuSO4
4. KI
5. KMnO4
6. NaClO
Place in the shelf
A) There is some Sodium hydroxide (NaOH) above the Hydrochloric acid
(HCl)
B) You can see a gallon of Sulfuric Acid (H2SO4) just a above of the Sodium
hypochlorite (NaClO)
C) The Calcium Carbonate (CaCO3) is located on the extreme left of the
bottom shelf
D) The Cupric sulphate (CuSO4) is placed between the wheel Calcium
Carbonate (CaCO3) and Sodium hypochlorite (NaClO)
E) At the top on the right, the KI is located. Below it, the Sulfuric Acid
(H2SO4) is placed
F) The Potassium permanganate (KMnO4) is on the left of the shelf below
the Sodium chloride (NaCl)
7. NaOH
8. HCl
9. H2SO4
Fecha de elaboración: ____________________________ Calificación: ________________________________
102
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
PRÁCTICA 12.RELACIÓN ENTRE LA CONDUCTIVIDAD ESPECÍFICA Y LA
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA
UNIDAD DE COMPETENCIA:
Determinar la variación de la resistencia y la conductividad con la concentración de un
electrólito.
COMPETENCIAS:
 Conceptuales: Establecer la relación entre la conductividad eléctrica y
concentración de soluciones electrolíticas, a través del siguiente contenido temático:
o Definición de conductividad eléctrica
o Definición de electrolito
o Propiedades físicas de los metales y los compuestos iónicos
 Técnicas: Trabajar en forma colaborativa, limpia y ordenada. Manipular material y
reactivos.
 De contexto: Como químico industrial las propiedades de una solución y de las
sustancias conductoras son importantes en la selección de materiales dependiendo de
su aplicación y el desarrollo de nuevos materiales. Deducir el comportamiento de las
sustancias en estudio mediante la aplicación teórica de la naturaleza, propiedades, y
características del tema en estudio.
 De comunicación: Escribir correctamente el registro de actividades, observaciones y
resultados a través de la bitácora individual y el reporte en equipo. Ser solidario y compartir
las experiencias adquiridas durante el desarrollo experimental.
 De integración: Establecer la relación entre la teoría y la práctica por medio de la
resolución del cuestionario donde vincula lo estudiado en clase de teoría, lo investigado
en su fundamento y lo observado en el laboratorio. Mostrar cuidado en el uso y destino de
los reactivos y productos.
 De adaptación: Debe ser capaz de ejecutar el procedimiento después de escuchar al
profesor y de leer las indicaciones, aprovechando el material que tiene disponible.
Fecha de inicio de la práctica: _________________________ Asistencia: ________________________________
103
Estudiante:
Elaborado por: Dra. Tania García Herrera
FUNDAMENTO.
MATERIAL PARA LA PRÁCTICA
 Juego de escuadras
 5 hojas de papel milimétrico
 Pegamento y tijeras
 Calculadora
 Lápiz y goma
TÉCNICA
1. Con una solución saturada de CuSO4 (que se considera al 100% de concentración)
preparar una serie de soluciones que varíen de 10% en 10% de concentración.
2. Llenar un tubo de ensaye de 20x2 cm con la solución de concentración más baja,
introducir los electrodos de manera que queden sumergidos
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3. Conectar los electrodos usando cables tipo caimán al multímetro previamente calibrado
para la medición de resistencia, tomar la lectura.
4. Regresar la solución a su recipiente original
5. Lavar los electrodos con agua destilada y secar con papel absorbente antes de la
siguiente medición.
6. Repetir el procedimiento de medición para las 10 diluciones.
RECOPILACIÓN DE DATOS
a) Con los valores obtenidos llenar la siguiente tabla.
Solución de CuSO4 (%)
Resistencia ( W )
10
Conductividad
20
30
40
50
60
70
80
90
100
b) Construye dos gráficas, obsérvalas e identifica, ¿Cuál de las dos es una línea recta?
a. Gráfica 1. Concentración (X), Resistencia (Y)
b. Gráfica 2. Concentración (X), Conductividad (Y)
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GRÁFICOS.
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CÁLCULOS.
La conductividad (k) es el inverso de la resistencia (R), por lo tanto:

( )
La conductividad es proporcional a la concentración de la solución por lo que al construir una
línea recta podríamos establecer una ecuación de la forma:
k = a + b(%)
Calculando las constantes a y b de la siguiente manera:
̅
̅
∑ (
̅ )(
̅)
∑ (
̅)
Calcula el error de tu ecuación y con ello identifica que tan confiable es:
Tabular los valores durante el cálculo
Tiempo (s)
k medida
(
̅)
x
y
0
(
|
̅
⁄̅ |
̅)
(
̅ )(
̅)
(
Kcalculada
̅)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
̅
̅
Suma =
Suma =
̅
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Estudiante:
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Resultados finales:
b=
a=
Escribe tu ecuación:
Error =
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
OBSERVACIONES Y ESQUEMAS.
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BITÁCORA COL
1. ¿Qué paso?
2. ¿Qué sentí?
3. ¿Qué aprendí?
4. ¿Qué propongo?
5. ¿Qué integre?
6. ¿Qué invente?
7. ¿Qué quiero lograr?
8. ¿Qué estoy presuponiendo?
9. ¿Qué utilidad tiene?
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Estudiante:
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CONCLUSIONES.
CUESTIONARIO:
1. ¿Por qué es importante ingresar los electrodos limpios y secos a cada solución?
2. ¿De qué material están hechos los electrodos y qué propiedades se aprovechan del
mismo?
3. ¿Qué es un electrólito?
4. Los metales, ¿son electrólitos?
5. Menciona 5 compuestos electrolíticos
6. En el multímetro tienes varios rangos de medición de la resistencia, ¿cuál utilizaste?
7. ¿Cuáles son las aplicaciones de la medición de la conductividad en soluciones?
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8. De lo investigado en la pregunta 4, explica la aplicación que te parezca más interesante
pues quisieras poderla usar en tu vida profesional.
9. Determina la ecuación para conductancia en función de la concentración, que representa
los siguientes datos (5 puntos):
x=
Concentración(%) C = conductancia (S)
60
9826
70
10131
80
10435
90
10740
100
11044
Y
(CALCULADA)
ERROR
GRÁFICOS
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Tabular los valores durante el cálculo
Concentración Conductancia
(
̅)
X
y
̅
(
̅)
̅
(
̅ )(
Suma =
̅)
(
Suma =
̅)
̅
Resultados finales:
b=
a=
Escribe tu ecuación.
Error =
BIBLIOGRAFÍA.
Fecha de término de la práctica: ____________________ Calificación: ________________________________
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Bibliografía Recomendada

Resnick, R., Halliday, D. y Krane, K. S. Física. 2 volúmenes. CECSA, México (2002).

Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D. y Freedman, R. A. Física Universitaria. 2 tomos. Pearson
Addison-Wesley, México (2004).

Serway, R. A. y Beichner, R. J. Física. Ediciones McGraw-Hill Interamericana, México (2002).

Serway, R. A. y Jewett, J. W. Jr. Física para Ciencias e Ingenierías. 2 volúmenes. Cengage Learning
Editores, México (2009).

Tipler, P. A. Física preuniversitaria. 2 volúmenes. Editorial Reverté, Barcelona (2000).

Tipler, P. A. y Mosca, G. Física para la Ciencia y la Tecnología. 2 volúmenes (también en 6 tomos menores).
Editorial Reverté, Barcelona (2005).

Tippens, P. Física. Conceptos y aplicaciones. Ediciones McGraw-Hill, México (1996).
Referencias Web


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
Lewin, Walter. (2002). Electricity and Magnetism,Spring 2002. Consultado Julio 23, 2013. Desde:
Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare, http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02electricity-and-magnetism-spring-2002/index.htm
Malo, A. B., Campayo, D. D., Blanco, R. G., Goñi, J. M. G., Gil, R. L., González, A. V. (2010, May 18). Física
(Preparación para la Universidad). Consultado Julio 24, 2013, Desde OCW UPM - OpenCourseWare de la
Universidad Politécnica de Madrid Web site: http://ocw.upm.es/apoyo-para-la-preparacion-de-losestudios-de-ingenieria-y-arquitectura/fisica-preparacion-para-la-universidad.
Villasuso Gato J. (2008). Electricidad. Consultado Julio 24, 2013, desde Proyecto Newton
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3E/index.htm
San Emeterio José Luis (2008). Magnétismo. Consultado Julio 24, 2013, from Proyecto Newton
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campmag/index.html
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BITÁCORÁ
El manual con las guías de prácticas será usado como bitácora. Debe estar bien identificado,
engargolado con pasta transparente con una etiqueta en la parte superior con nombre
completo y número de equipo, claro, visible y presentable. Debes llegar a todas las sesiones
tu bitácora preparada. La bitácora es un recurso individual y muy importante. Te recomiendo
revisar http://es.scribd.com/doc/35507737/bitacora-COL, para tener conciencia de su
importancia. Se debe llenar a mano alzada, la teoría con tinta azul, puede llevar esquemas,
mapas conceptuales o dibujos coloreados, recortes de imágenes o fotos pegadas, los
cálculos pueden estar a lápiz. Las gráficas se harán en papel milimétrico y se pegarán en el
espacio correspondiente. En caso de que el espacio no sea suficiente puede utilizarse la parte
de atrás identificando adecuadamente de que se trata. La sección Bitácora COL, puede ir a
lápiz, y ser corregida después de la retroalimentación.
PARA CADA PRÁCTICA:
Al llegar al salón de clase debe contener lo siguiente:
A. PREPRÁCTICA. Al llegar a cada sesión la prepráctica debe estar fechada con todas las
actividades realizadas, con el nombre completo en la parte inferior izquierda.
B. Fundamento: En la Práctica debe estar el resumen de los conceptos aplicados en la
práctica. Explicadas en sus propias palabras con referencias bibliográficas (autor, año)
al final de cada párrafo. Se considera innecesario dar un antecedente histórico o una
biografía del personaje involucrado con el tema. Se deben incluir una investigación de
las Competencias Conceptuales de manera sintética, en caso de no tener espacio
suficiente puede utilizar la página de atrás.
C. Preparación de práctica: Material indicado en la práctica, lista de dudas, preguntas
del cuestionario que puedan ser investigas, cálculos previos, dudas de la guía de la
práctica.
Durante la práctica se debe llenar lo siguiente:
D. Desarrollo de la Práctica. Escribir observaciones, hacer cálculos, esquemas, todo de
manera muy general como una guía para llenar el reporte de práctica
Al finalizar, debe responder la Bitácora COL, respondiendo las siguientes preguntas, los
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últimos 25 min de clase serán dedicados, 15 min al llenado de la Bitácora COL y 10 min
a compartirla, de cada equipo participará un integrante y cada práctica deberá ser uno
diferente.
Nivel básico:
1. ¿Qué paso? Síntesis de observaciones tal cual
2. ¿Qué sentí? Sentimientos y emociones relacionados con la Práctica realizada
3. ¿Qué aprendí? Lo que realmente se aprendió en la Práctica
Nivel analítico:
4. ¿Qué propongo?, Se puede mejorar, hacer otro experimento, etc.
5. ¿Qué integre?, Conocimientos teóricos que se relacionaron con lo observado en el
laboratorio
6. ¿Qué invente?, Situaciones que tu o tu equipo hayan tenido que improvisar por no haber
estado contemplado en la guía
Nivel crítico:
7. ¿Qué quiero lograr? A dónde me va a llevar ese experimento dentro de mi entorno, mi
carrera o mis calificaciones
8. ¿Qué estos presuponiendo?, Algo de lo realizado no estaba ni en la teoría, ni en la guía,
ni lo explico el maestros y tuviste que llegar a la conclusión por ti mismo
9. ¿Qué utilidad tiene?, Aplicaciones de lo analizado y estudiado.
FECHA DE ENTREGA: La Bitácora de cada práctica con todas las secciones completas debe
estar lista para entregarse el martes posterior a la finalización de la misma. Se revisará al azar
al menos una bitácora por equipo en cada sesión. Se revisará a detalle en la fecha de entrega
señalada en el programa de trabajo.
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