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COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y
TECNOLOGICOS DEL ESTADO DE TLAXCALA
Plantel 08 Apetatitlán
Procesos
Experimentales
Para la interpretación de fenómenos físicos en acciones de la
vida común y el área de las especialidades, con el uso de
modelos matemáticos para el análisis del comportamiento de
variables.
OBJETIVO
• Diseñar, construir y utilizar recursos didácticos accesibles a
bajo costo para experimentar el comportamiento de
variables en un modelo matemático relacionado con
fenómenos físicos en la vida común y en el área de las
especialidades que se cursan en el Bachillerato Tecnológico.
JUSTIFICACIÓN
• Uno de los inconvenientes que se observan cuando
se analizan conceptos, principios y procedimientos
de la ciencia física, es el no tener un espacio óptimo
para la experimentación de las situaciones teóricas;
en
el
entendido
de
que
los
laboratorios
se
encuentran en constante uso o bien por no disponer
de recursos didácticos apropiados en éstos.
JUSTIFICACIÓN
• Ante ello surge la tarea de proponer una estrategia que
enmiende esta carencia y a la vez eleve el interés de los
estudiantes por interpretar la utilidad del manejo de tales
conceptos, principios y procedimientos a través de observar en
un experimento dinámico y de bajo costo, aplicable al aula de
trabajo, el comportamiento de variables en un modelo
matemático, que caracterice
situaciones didácticas que
muestren acciones comunes y las que se ensayan en procesos
de análisis ya sea en el laboratorio o en el taller de las
especialidades que se cursan.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos eléctricos y magnéticos”
PROPÓSITO GENERAL:
Demostrar a través de una maqueta dinámica, los
fundamentos de las fuerzas electrostáticas y el campo
eléctrico.
PROPOSITOS ESPECIFICOS.
• Promover el interés de los estudiantes para interpretar
con fundamento en la ciencia y la Tecnología, el
comportamiento de variables en un modelo matemático,
de uno o más fenómenos asociados con acciones
personales o del área de especialidad.
• Fortalecer en los estudiantes el desarrollo de la
competencia genérica 5 y sus atributos “”Desarrolla
innovaciones y propone soluciones a problemas a partir
de métodos establecidos”.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos eléctricos y magnéticos”
• INTRODUCCIÓN
La fuerza electrostática es directamente proporcional al
producto de dos cargas de signo igual o diferente e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que
separa a ambas cargas.
El campo eléctrico es directamente proporcional a la carga
en un punto de prueba e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia desde el punto de prueba a la carga
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
RECURSOS MATERIALES
1. Alambre magneto calibre 20 o 22
2. Una bobina sencilla como las usadas en timbres o
electro magnetos, con núcleo de hierro expansible.
3. Un interruptor tipo timbre.
4. Un aro de aluminio.
5. Tuercas o rondanas de acero.
6. Un poco de limadura de hierro.
7. Resorte u otro material elástico.
8. Un LED.
9. Un poco de soladura de estaño con su respectivo
fundente o pinzas para sujeción.
10. Una base de madera u otro aislante.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOS
Para la construcción y/o adecuación.
1. De la Bobina de inducción A con núcleo
expansible de hierro.
2. Del indicador de campos magnéticos con
limadura de hierro.
3. Del anillo de repulsión.
4. De la bobina de inducción B con diodo emisor de
luz. (LED).
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOS
Para el funcionamiento.
1. Visualizar los campos magnéticos.
a)
b)
c)
d)
Montar el dispositivo de activación magnética.
Preparar el indicador de campos magnéticos.
Colocar el indicador sobre el dispositivo.
Activar el dispositivo a través del interruptor
temporal.
e) Espolvorear la limadura de hierro y visualizar la
presencia de campos magnéticos.
f) Realizar las anotaciones correspondientes.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOS
Para el funcionamiento.
2. Presencia de fuerzas de atracción.
a) Montar el dispositivo de manifestación
magnética.
b) Acoplar el dispositivo de fuerza accionado por
sistema elástico.
c) Activar el dispositivo de manifestación
magnética.
d) Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOS
Para el funcionamiento.
3. Presencia de fuerzas de repulsión.
a) Montar el dispositivo de manifestación
magnética.
b) Acoplar la barra de expansión al núcleo de
hierro.
c) Colocar el anillo de aluminio a la barra
expansible.
d) Activar el dispositivo de manifestación
magnética.
e) Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOS
Para el funcionamiento.
3. Presencia de campos eléctricos.
3. Montar el dispositivo de manifestación magnética.
4. Acoplar la barra expansible al núcleo de hierro.
5. Acoplar la bobina de inducción con diodo emisor de
luz (LED).
6. Activar el dispositivo de manifestación magnética.
7. Mover en forma ascendente y descendente la bobina
con luz indicadora.
8. Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
El campo
magnético
La cantidad de
masa
La constante
del resorte o
elástico
La fuerza de
atracción.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
RESULTADOS
2. La fuerza de repulsión
El campo
magnético
La cantidad de
masa
El impulso o
fuerza de
repulsión.
La altura
lograda.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
RESULTADOS
3. El campo eléctrico
El campo
eléctrico
El voltaje de la
primer bobina
El voltaje en la
segunda
bobina
la separación
entre bobinas.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
CONCLUSIONES, ¿dónde se puede incursionar para
innovar?
A. Qué utilidades en entornos comunes.
A. Sistemas Mecánicos, Acústicos, Térmicos,
Electromagnéticos y Ópticos.
B. Qué utilidades en la especialidad de (Electricidad).
A. Sistemas de monitoreo y control automatizado (relee,
timbres, luminarias ahorradoras, etc.)
B. Sistema de potencia para la movilidad de materia prima
(motores, electroimanes temporizados de potencia)
C. Qué utilidades en la especialidad de (Laboratorista
Químico)
A. Electro válvulas de control de suministros
B. Motores de potencias para mezclar y transportar diversas
sustancias, materiales y equipos.
Desarrollo Experimental
N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
REFERENCIAS DE CONSULTA.
Solenoides.
http://es.wikipedia.org/wiki/Solenoide
Campo magnético, ley de Lorenz.
http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
Ley de coulomb.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Coulomb
Ley de Hooke “Elasticidad”
http://www.educaplus.org/play-119-Ley-de-Hooke.html
Campos eléctricos.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html