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ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
DESEMPEÑOS
- Relaciono conceptos y conocimientos adquiridos con fenómenos del contexto referidos a la
electricidad, el magnetismo y los circuitos eléctricos.
- Construyo explicaciones sobre la electricidad, el magnetismo y los circuitos eléctricos, en el
contexto de lo cotidiano, lo ambiental y lo novedoso.
- Verifico la acción de fuerzas electrostáticas y magnéticas y explico su relación con la carga
eléctrica
- Analizo el aporte uso de las ciencias naturales en el desarrollo de la tecnología.
- Construyo un circuito eléctrico
VER
1. Rayos
Para reflexionar y recordar
-¿Qué es electricidad?
-¿En qué fenómenos naturales reconoce la presencia de la energía eléctrica?
-¿Actualmente en tu región como producen la energía eléctrica?
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-Observen el recibo de la energía y encuentren en qué unidades se mide la electricidad que
consumes
-¿Por qué en las instalaciones navideñas, cuando se funde un bombillo se apagan otros?
ELECTRICIDAD
La electricidad es conocida como un conjunto de fenómenos los cuales se relacionan con la
presencia y el flujo y cargas eléctricas, las cuales pueden ser positivas o negativas. Esta se
manifiesta a través de diferentes fenómenos como los rayos, la electricidad estática, el
electromagnetismo y el flujo de corriente eléctrica a través de cables y circuitos eléctricos.
CIRCUITOS ELECTRICOS:
2. Baquela universal
Los circuitos eléctricos son un conjunto de elementos que permiten el paso de la corriente
eléctrica a través de ellos, a través de los cuales se busca generar una utilidad en la vida
humana. Los componentes básicos de un circuito son el generador de luz, un generador de
corriente o batería, el interruptor (quien abre o cierra el circuito), y un conductor o cable por
donde circulan la corriente eléctrica. A través de todos estos elementos circula la corriente
eléctrica, haciendo funcionar diversos dispositivos electrónicos, los cuales pueden ser un
bombillo o un motor, cuyo funcionamiento se da gracias al paso de la corriente eléctrica a
través de él. Además de los elementos anteriormente mencionados claves en el
funcionamiento básico de todo circuito, es indispensable conocer que dependiendo de la
complejidad del circuito eléctrico, a estos se podrían anexar diferentes elementos como lo
son los sensores de luz, sonido, presión, entre otros, los cuales permiten el accionar del
circuito de forma automática. De esta manera los circuitos eléctricos modernos buscan
semejar el funcionamiento de nuestro organismo, el cual tiene unos órganos de los sentidos
que le permiten recibir información (sensores), un sistema nervioso central (transistores y
chips) para procesar la información y generar una respuesta y la cual es ejecutada por los
efectores, como lo son los músculos (motores eléctricos, bombillas, parlantes, etc.)
3. Diagrama seres vivos: sentidos-cerebro-músculos y Circuitos eléctricos: Sensorestransistores-motores
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Para recordar
-Definan qué es un circuito eléctrico
-¿cuáles son los elementos básicos de un circuito?
CONDUCTORES Y AISLANTES
Es un material que permite el movimiento de cargas eléctricas a través de él, es decir permite
el desplazamiento de los electrones de los átomos a través de ellos. El material del cual
están hechos presenta características metálicas, como el cobre y la plata, los cuales son
mejores conductores que otros metales. Cuando el conductor es un cable, este generalmente
se encuentra recubierto por un aislante (no transportan la corriente eléctrica), los cuales
impiden la generación de un corto circuito.
Dialoga en grupo
-¿Por qué los cables conductores deben estar recubiertos de caucho?
-¿Qué ocurrirá si las uniones o empalmes entre cables no se recubren con cinta aislante?
-¿Qué materiales conoces que aíslan la corriente eléctrica?
-¿De qué depende el grosor de un cable conductor en un circuito?
Algunos materiales como el silicio y el germanio, presentan una conductividad eléctrica
intermedia entre los conductores y los aislantes, por lo cual se les conoce con el nombre de
semiconductores y se utilizan para la construcción de transistores y de circuitos integrados
utilizados en distintos aparatos como las computadoras.
4. Cables de cobre de diferentes colores, aislantes, transistores y circuitos integrados
RESISTENCIA
La resistencia eléctrica es conocida como la oposición que presentan los conductores al paso
de la corriente eléctrica. Todos los conductores generan en mayor o menor medida
resistencia eléctrica dependiendo del material del cual estén fabricados. Esta característica
se debe a que los átomos en el interior del conductor generan oposición al flujo de los
electrones. Es por esto que los conductores dependiendo del elemento partir del cual se
fabrican (cobre, Hierro, tungsteno, etc.), generan resistencia al paso de la corriente eléctrica.
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Es por esto que se fabrican elementos electrónicos de diferentes materiales que limitan el
flujo de electrones dentro del circuito eléctrico, dependiendo de la intensidad eléctrica que
este requiera.
5. Imagen resistencia eléctrica
Sin embargo también debemos tener en cuenta que un bombillo o un motor también generan
resistencia eléctrica, motivo por el cual esta resistencia se debe medir para determinar el
voltaje (diferencia de potencial eléctrico entre los polos de una fuente eléctrica) necesario
para poner en funcionamiento un bombillo o un motor. El voltaje o diferencia de potencial,
se establece entre los polos de una fuente, por ejemplo el voltaje entre los polos de las pilas
conocidas como AAA, o AA tres de 1,5V. Cuando el circuito requiere de un mayor voltaje se
utilizan dos o más baterías dependiendo de las circunstancias.
SENSOR: USOS Y APLICACIONES
6. Foto celda
Son elementos electrónicos utilizados en circuitos eléctricos, los cuales registran o toman
medidas de alguna magnitud, y lo transforman en una señal eléctrica. Dependiendo del uso o
la aplicación del sensor, este medirá aspectos tales como: temperatura, movimiento, cantidad
de luz, sonidos, entre otros, y transforma esta percepción en una señal eléctrica, la cual es
interpretada por el cerebro del circuito (transistor), el cual genera una respuesta, programada
a través de diferentes efectores, como un motor. Un ejemplo típico de sensor son los
ubicados en las puertas de los almacenes de cadena las cuales al acercarse una persona se
abren automáticamente debido a que poseen un sensor de luz llamado foto celda, el cual
percibe las variaciones lumínicas producidas por la sombra que produce la persona que se
acerca, enviando esta información al cerebro del circuito, el cual accionara un sistema de
motores encargados de abrir la puerta. Otros ejemplos típicos son los sensores de reversa
de un vehículo los cuales informan al conductor la distancia que hay entre el vehículo y los
obstáculos en el camino de retroceso, también podemos mencionar los sensores de luz
ubicados en las luminarias públicas, las cuales percibe en la disminución en la intensidad de
la luz del día haciendo que la iluminación artificial se encienda. Así como estos casos,
existen muchos en nuestra vida diaria, los cuales generan comodidades y calidad de vida.
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7. Imagen: imagen de sensores de códigos de barras en las cajas registradoras de los
almacenes
Indagar
Realiza un listado de los diferentes sensores que sean usados en artefactos electrónicos de
la vida diaria. Comparta el resultado de su reflexión con el resto de la clase
INTERUPTOR
8. Switch de pared y distintos tipo de interruptores
El interruptor eléctrico es la parte de un circuito que permite interrumpir el paso de la
corriente o desviarlo a otro conductor. El ejemplo más conocido es el swicht, a través del cual
podemos prender o apagar las luces, el cual es un dispositivo mecánico que permite juntar o
separar unos contactos para dejar pasar o interrumpir el paso de la corriente eléctrica. Los
hay de diferentes estilos como los de tipo muralla (una posición para encender y otra para
apagar) o los de único botón (el mismo botón se presiona para apagar o encender la luz).
PILAS Y BATERIAS: FUNCIONAMIENTO Y TIPOS
9. Distintos tipos de pilas
Las baterías y las pilas son dispositivos que permiten la transformación de la energía química
en energía eléctrica, gracias a reacciones químicas que ocurren al interior de ellas. En ellas
la corriente eléctrica fluye de un polo a otro de tal manera que por un lado de la pila salen
electrones (corriente eléctrica) y por el otro entran electrones. Las pilas a diferencia de las
baterías no son recargables, aunque estos términos pueden llegar a confundirse
dependiendo del país donde se esté. Por eso que en esta sesión utilizaremos el término
batería de forma indistinta, y para diferenciarlas utilizaremos la definición de recargable y no
recargable. Por ejemplo la pila o batería de un celular este tipo recargable, la cual al hacer
pasar corriente eléctrica continua, en sentido inverso a aquel en que la corriente de la pila
fluye normalmente, recarga su potencial eléctrico nuevamente. En la fabricación de una pila
no recargable se pueden emplear a diversas sustancias químicas, pero el principio que rige
su funcionamiento es siempre el mismo. De esta manera en las pilas no recargables hay dos
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metales diferentes, o bien un metal y carbón (estos elementos son designados electrodos), y
un líquido, denominado electrólito.
10. Imagen diagrama de una pila
Estos elementos, los electrodos, uno de ellos el llamado cátodo, o sea el polo negativo, es
generalmente de cinc, el polo positivo, denominado ánodo, es casi siempre de carbón. La
reacciones químicas que tienen lugar, hacen que el cátodo se disuelva poco a poco en el
electrólito, lo cual pone en libertad electrones, que al encontrar un conductor o sistema que
conecte a ambos electrodos podrán circular a través de él, produciendo una corriente
eléctrica.
Este tipo de pilas se encuentran en múltiples aparatos tecnológicos utilizados en la vida
diaria tales como computadoras, mp3, cámaras fotográficas, entre otros.
Imagen diferentes tipos de pilas recargables y no recargables
Para reflexionar
Las sustancias químicas presentes en las baterías, son agentes altamente contaminantes
motivo por el cual en algunos países existen leyes rigurosas para el manejo de estos
residuos sólidos contaminantes. Las baterías alcalinas, de mercurio o de litio de los celulares,
en nuestro país se arrojan sin control a las calles, bosques y basura ordinaria.
-¿qué medidas podemos emplear para disminuir la contaminación generada por esta
tecnología de consumo diario?
-¿conoces en tu región un programa de reciclaje de equipos celulares que den el tratamiento
adecuado a estos contaminantes?, ¿en qué consiste y cómo funciona?
Actividad experimental
Van a verificar la producción de corriente eléctrica en las frutas por el proceso de oxidación
que ocurre dentro de ellas.
Materiales:
-6 limones
-trozos de alambre de cobre delgado
6
-voltímetro
Procedimiento:
Utilizando trozos de cobre, vamos a unir los limones formando una cadena. Conectamos los
electrodos del voltímetro a los extremos de la cadena de limones, y observamos la
mediciones de voltaje y amperios presentes en el montaje. Registren sus observaciones.
Ahora dialoguen sobre las observaciones hechas y concluyan sobre este fenómeno,
analizando sus causas u posibles utilidades en la vida diaria.
LA CORRIENTE ELECTRICA: AMPERIOS
Para comprender mejor el fenómeno de la corriente eléctrica, nos basaremos en el
funcionamiento de un circuito eléctrico sencillo constituido por una batería, un interruptor, una
bombilla, y un cable conductor
11. Imagen: circuito eléctrico sencillo con los elementos anteriores
Cuando conectamos los electrodos de la pila al circuito eléctrico y cerramos el interruptor, los
electrones fluyen por el cable conductor desde el polo negativo de la pila hasta el polo
positivo. La cantidad de carga eléctrica que fluye al interior de un conductor por unidad de
tiempo se denomina corriente eléctrica, la cual se simboliza con la letra i y su intensidad se
mide en amperios (A). Entre mayor es la corriente eléctrica, mayor es la cantidad de carga
eléctrica que fluye por el alambre por unidad de tiempo. Cuando a través de un conductor
fluye una corriente de 1 Amperio, significa que en un segundo fluye aproximadamente un
trillón de electrones a través del cable conductor. Aunque los electrones fluyen a través del
conductor del polo negativo al polo positivo, por convención se considera que la corriente
eléctrica fluye en del polo positivo al polo negativo.
Para recordar
Definan:
-¿Que es corriente eléctrica?
-¿En qué unidades se mide?
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12. Imagen: circuito eléctrico sencillo indicando el sentido de flujo de los electrones del
polo positivo al negativa
ESTÁTICA
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a la acumulación de cargas eléctricas
en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho
objeto se pone en contacto con otro. La electricidad estática se produce cuando ciertos
materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o la suela de los zapatos
contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retire los electrones de la
superficie de un material y se ubiquen en la superficie del otro que ofrece niveles energéticos
más favorables. La mayoría de los aparatos eléctricos se cargan eléctricamente de forma
estática, e incluso gracias a esto generan campos magnéticos que hacen que las partículas
de polvo sean atraídos hacia ellos. Por eso los electrodomésticos generalmente se ensucian
más rápido que cualquier otro elemento en el hogar. Los celulares, siendo elementos
electrónicos, de igual manera también generan electricidad estática, la cual fluye a nuestro
cuerpo y de este hacia otros. Es por esto que en las gasolineras se prohíbe el uso del celular
ya que si la persona tiene contacto con las partes metálicas del auto, podría generar una
descarga eléctrica, una chispa, que podría hacer que el combustible se encienda.
También podrá notar que en algunos casos los plásticos generan campos magnéticos
producto de la electricidad estática, haciendo que atraigan objetos como por ejemplo nuestro
cabello al pasar cerca al royo de bolsas plásticas de un supermercado, por nuestros bellos
de los brazos al acercarlos a una silla plástica.
Para reforzar
Van a tomar un trozo de papel blanco y lo van a partir en pedacitos muy pequeños y
ubicarlos sobre una mesa de madera. Ahora tomarán sus lapiceros (plásticos), y los frotarán
durante aproximadamente tres minutos contra una prenda de lana o contra el cabello y
rápidamente y pasarán el lapicero por encima de los trozos de papel sin tocarlos.
¿Qué observas?
¿Por qué sucede este fenómeno?
¿En qué circunstancias podríamos encontrar este mismo evento?
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LEY DE OHM
La ley Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor
eléctrico (medida en amperios), es directamente proporcional al voltaje (diferencia de
potencial medida en voltios), e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
I= V/R Ó V= I x R
V: voltage
I: intensidad de corriente (amperios)
R: resistencia
Para comprender mejor
Vamos a retomar el siguiente cuadro el cual presenta los valores de voltaje y los valores de
corriente que circulan en un circuito eléctrico
Voltaje (v)
Corriente (A)
0
0
1,5
0,1
3,0
0,2
4,5
0,3
6,0
0,4
Observé que si dividimos el Valor del voltaje con el de la corriente en todos los casos
obtenemos un Valor de 15. Este Valor corresponde al Valor de la resistencia eléctrica, la cual
se mide en ohmnios ( ), y por lo tanto el Valor de la resistencia en el circuito de la tabla es de
15 ohmnios.
Actividad individual:
La siguiente gráfica corresponde a los valores de voltaje y de la corriente de un conductor
cualquiera
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De acuerdo con la gráfica anterior responda a las siguientes preguntas:
¿Cuál será el Valor de la corriente cuando el voltaje es de 0.5voltios?
¿Cuál es el Valor del voltaje cuando la corriente es de 0,5 amperios?
La relación entre las dos variables de la gráfica (corriente y voltaje), ¿es una relación
directamente proporcional o inversamente proporcional?, Explica tu respuesta
Sí se triplicará el voltaje ¿qué pasará con la corriente?, Explica tu respuesta
JUZGAR
CIRCUITO ELECTRICO
13. Baquela con diferentes elementos como resistencias, condensadores y cables.
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que debidamente ubicados permiten el
paso de la corriente eléctrica. Estos elementos son los que mencionamos en las lecturas
anteriores, como por ejemplo los conductores, las resistencias, el interruptor, las baterías y
los sensores. Dependiendo de la forma como estos se ubiquen, se obtienen diferentes tipos
de circuitos como lo son el montaje en serie, montaje en paralelo y el circuito mixto.
CIRCUITOS EN SERIE
Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando se conectan uno a
continuación del otro formando una cadena, de manera que la corriente circula por un
determinado elemento, es la misma que circula por el resto. En este tipo de circuitos si uno
de los elementos conectados, como por ejemplo una serie de bombillos, se daña, se
interrumpe el paso de la corriente eléctrica, haciendo que todos se apaguen. Este tipo de
situacion es muy conocida en la vida diaria en las instalaciones eléctricas navideñas, en las
cuales, sí se funde un bombillo grandes segmentos de la instalación dejan de funcionar
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14. Imagen: montaje de circuito en serie
CIRCUITOS EN PARALELO
En un circuito en paralelo los elementos están conectados entre los mismos puntos, y por lo
tanto, a todos ellos se les aplica la misma diferencia de potencial, y al no estar ubicados uno
tras el otro en el camino de la corriente eléctrica, permite que a pesar de que un elemento se
dañen dentro del circuito, por ejemplo un bombillo, los demás continúan funcionando.
15. Imagen: montaje de circuitos en paralelo
CIRCUITOS MIXTO
16. Imagen: instalación navideña
En este tipo de circuitos los elementos existentes están conectados en algunas partes en
serie y en otras en parar el paralelo. Si se observa una instalación navideña, está presenta
este tipo de configuración ya que algunos segmentos de ella funcionan en serie y otros
funcionan en paralelo de tal manera que si algunos segmentos se dañan los otros continuan
funcionando, pero sí una bombilla de un segmento de serie se funde, todo el segmento deja
de funcionar.
17. Imagen: montaje de circuito mixto
Aplico mis conocimientos
En esta actividad van a construir circuitos eléctricos:
Materiales:
3 tablas de madera
3m de cable rojo
3m de cable negro
3 porta pilas doble
9 bombillos pequeños con plafón
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En tres pequeñas tablas de madera van a dibujar en cada una un esquema para un circuito
en serie, en paralelo y mixto.
A criterio propio van a dibujar un circuito en serie comporta pilas, tres bombillos, cables
conductores y un interruptor. Luego de tenerlos dibujado sobre la tabla, empiecen a montar
los elementos sobre la tabla. Pueden fijarlos utilizando silicona.
En otra tabla graficarán, y montarán un circuito en paralelo como lo muestra la figura:
En otra tabla graficarán y montarán un circuito mixto como lo muestra la figura:
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A continuación responda a las siguientes preguntas
-¿Qué sucede en el circuito mixto si quitamos un bombillo?, ¿cuál es la razón?
-¿Qué sucede en el circuito en paralelo si quitamos un bombillo?, Expliquen lo que sucede
-Identifiquen en el circuito la parte que corresponde a un circuito en serie y la parte que
corresponde a un circuito en paralelo
POTENCIA ELECTRICA
La potencia es conocida como la rapidez con la que se realiza un trabajo. Debido a que la
energía y el trabajo están estrechamente relacionados, podemos concluir que la potencia es
la rapidez con la cual se consume energía. Los dispositivos eléctricos consumen energía,
unos más rápido que otros. La potencia eléctrica de un dispositivo eléctrico se determina
mediante la siguiente expresión:
Potencia =voltaje X corriente
Debido a que el voltaje se expresa en voltios (V) y la corriente se expresa en amperios (A), la
potencia se expresa en voltio-Amperio (VA). Esta unidad de potencia se le llama un vatio (w).
Es por esto que los dispositivos eléctricos que usamos a diario en nuestras casas incluyen en
sus especificaciones de uso, el voltaje que se requiere para su funcionamiento, y la potencia
que consumen. Es común encontrar en el comercio bombillos que funcionan a 110V, pero
existen variaciones en la potencia y por eso encontramos bombillas que funciona a 60W y
otras a 100W. Podemos concluir en el caso de las bombillas que entre mayor sea la potencia
mayor será la iluminación de esta.
18. Empaques de bombillas ahorradoras de diferente potencia
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Actividad individual
A continuación ubicamos algunos aparatos eléctricos de uso doméstico con su respectiva
potencia, es decir el consumo eléctrico de cada uno de ellos.
A partir de los datos de la tabla responde a las siguientes preguntas:
¿Cuál de los anteriores aparatos presenta un mayor consumo de corriente eléctrica?
¿Cuál de los anteriores aparatos presenta un menor consumo de corriente eléctrica?
De los aparatos que tienes en casa, y de acuerdo con la anterior información, ¿cuál consume
mayor corriente eléctrica?, ¿qué puedes hacer para disminuir este gasto?
MAGNETISMO:
19. Imán
El magnetismo es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, como lo es la
gravedad. Al igual que la gravedad, que hace que los objetos se atraigan entre sí, el
magnetismo hace que los objetos magnetizados se atraigan entre sí. La fuerza del
magnetismo proviene de las propiedades de las cargas eléctricas. En la mayoría de los
casos, los campos magnéticos planetarios, se producen por corrientes de metal derretido que
circulan en la parte interna de un planeta. Gracias a este campo magnético planetario, es que
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nos podemos orientar a través de brújulas, las cuales determinan el polo positivo y negativo
del planeta es decir, el polo norte y el polo sur. Además se constituye en un elemento
primordial que orientan y guía las grandes migraciones de aves del hemisferio norte al
hemisferio sur del planeta y viceversa. La tierra posee un poderoso campo magnético, como
si el planeta tuviera un enorme imán en su interior, cuyos polos se encuentran próximos a los
polos geográficos de la tierra. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y
muestran cambios notables de año a año, lo que ha generado problemas para la orientación
de las migraciones además en la aeronáutica, ya que los planos de vuelo se orientan gracias
al campo magnético de la tierra, por lo que frecuentemente es necesario actualizar estos
mapas.
20. Imagen polos magnéticos de la tierra
El campo magnético de la tierra tiene la tendencia a trasladarse hacia el oeste a razón de 19
a 24 kilómetros por año. Un ejemplo de la fuerza del magnetismo en movimiento, son los
imanes que se pegan en el refrigerador o nevera. De esta manera llegamos a concluir que el
campo magnético es una región del espacio en la cual un imán o cuerpo magnético ejerce
influencia atrayendo los cuerpos que se encuentren a su alrededor. Todo imán presenta un
polo norte (negativo) y un polo sur (positivo), los cuales ejercen fuerzas invisibles, formando
líneas de campo magnético que salen del polo norte y entran al polo sur.
21. Imagen: líneas de campo magnético en un imán.
ACTUAR
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO: BOBINA Y ELECTROIMAN
El magnetismo, propiedad que presentan algunas sustancias de atraer por repeler a otras
sustancias, puede ser generado también por la electricidad. Cuando se enrolla un alambre
conductor en forma de espiral se forma una bobina, que es un dispositivo que almacena
energía en forma de campo magnético. Cuando se aumenta la corriente que circula a través
de la bobina el campo magnético también aumenta.
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22. Imagen diagrama de una bobina. Sugiero algo similar a esta imagen
http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_magnetismo_3/imagenes/campo_en_una
_bobina.jpg
Cuando se introduce una barra de material ferrromagnético dentro de la bobina y se hace
circular corriente a través de ella, la barra se magnetiza, convirtiéndose en un imán de forma
transitoria. A este sistema conformado por la bobina con la barra de material ferrromagnético,
se le conoce con el nombre de ELECTROIMAN. Estos dispositivos tienen múltiples usos en
la vida diaria como por ejemplo en los timbres eléctricos, aparatos eléctricos de medida como
los voltímetros, y en grúas transportadoras de Hierro.
23. Imagen diagrama de ELECTROIMAN. Sugiero algo como esto:
http://4.bp.blogspot.com/_ijpx_YeDQZQ/SxP14s2YXWI/AAAAAAAAAJQ/2EKYxhwruH
E/s400/pagina+11.bmp
APLICACIONES DE LA FUERZA MAGNETICA: MOTORES ELECTRICOS Y
TRANSFORMADORES, GENERADORES ELECTRICOS
Son múltiples las aplicaciones de la fuerza MAGNETICA generada por la corriente eléctrica.
Un caso de ellos, es el timbre eléctrico el cual está provisto de un ELECTROIMAN
conectado a una pila.
24. Imagen diagrama de un timbre. Sugiero algo como esto:
http://www.bricolajecasero.com/img/como-instalar-un-timbre-electrico.jpg
Cuando se cierra el interruptor circula corriente por el ELECTROIMAN atrayendo al pequeño
martillo que golpea la campana, cuando esto ocurre el circuito se abre porque el tornillo se
separa del martillo, el ELECTROIMAN se desactiva, y el martillo vuelve a su posición inicial.
El motor eléctrico es otra aplicación de los campos magnéticos generados por la corriente
eléctrica. Estos transforman energía eléctrica en energía mecánica. Estos constan de dos
partes el estator y rotor. El estator es un imán que genera un campo magnético en la región
en la que se encuentra el rotor. El rotor es un ELECTROIMAN móvil que puede girar
alrededor de un eje. El rotor se conecta a una pila mediante unos contactos llamados
escobillas. Su funcionamiento se basa en las fuerzas de atracción y repulsión establecidas
entre el imán y la bobina por donde hacemos circular corriente eléctrica.
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25. Imagen diagrama de un motor eléctrico
Los motores eléctricos se usan hoy en día en múltiples invenciones de uso diario, por
ejemplo en ventiladores, reproductores de DVD, autos, impresoras, escaleras eléctricas,
entre otros aparatos que necesitan accionar un movimiento para su funcionamiento.
Otro ejemplo en donde se aplica las fuerzas eléctricas y magnéticas son los transformadores
y generadores eléctricos utilizados en hidroeléctricas
Aplica tus conocimientos
Construyan el motor eléctrico sencillo
Materiales:
Una batería de 9 voltios
30cm de alambre de cobre delgado
1 imán
Forma un anillo con el alambre de cobre de aproximadamente dos centímetros de diámetro
procurando que quede de varias vueltas y deja aproximadamente 2cm de alambre a lado y
lado.
http://artigoo.com/imagenes/rubencho/foto-006.jpg
Posteriormente toma dos trozos de alambre de 4cm y forma un aro en uno de los extremos
de cada uno. Ánclenlos a los extremos de la pila y monten el anillo de cobre a estos dos
soportes. Monten el imán sobre la batería o simplemente lo acercan. Observarán que el anillo
empieza a girar. Este el fundamento del funcionamiento de un motor eléctrico.
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EVALUACIÓN
Relaciono conceptos y conocimientos adquiridos con fenómenos del contexto
referidos a la electricidad, el magnetismo y los circuitos eléctricos.
Según la tabla donde se relaciona la potencia eléctrica de los aparatos de uso doméstico,
electrodoméstico que consume más energía en el hogar es:
A.
B.
C.
D.
Aire acondicionado
Secador de pelo
Plancha
Televisor
Construyo explicaciones sobre la electricidad, el magnetismo y los circuitos
eléctricos, en el contexto de lo cotidiano, lo ambiental y lo novedoso.
En un circuito en serie al fundirse una de las bombillas, las demás se apagan porque:
A.
B.
C.
D.
La corriente toma otros caminos
Como consecuencia se funden los demás bombillos
Se interrumpe el único camino que tiene la corriente a través del circuito
La corriente toma diferentes caminos sin afectar a otros componentes del circuito
Verifico la acción de fuerzas electrostáticas y magnéticas y explico su relación con la
carga eléctrica
Según la gráfica que relaciona el voltaje con la corriente eléctrica podríamos concluir que:
A. Estas dos variables tienen una relación directamente proporcional
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B. Estas dos variables son independientes la una de la otra
C. Entre más voltaje se tenga menos corriente existe en el circuito
D. Entre más intensidad eléctrica exista el voltaje se reduce
Son ejemplos de electromagnetismo, excepto:
A.
B.
C.
D.
Timbre eléctrico
Motor eléctrico
Bombilla incandescente
Generador eléctrico
Analizo el aporte de las ciencias naturales en el desarrollo de la tecnología.
En el funcionamiento de los aparatos electrónicos, es constante la presencia de tres
elementos generales: los sensores, procesadores y motores de respuesta. Esta
configuración se basa en:
A. Investigaciones complejas de diferentes científicos que definen como debe ser una
maquina
B. Una imitación de un ser vivo a nivel del funcionamiento de su sistema nervioso:
receptor sensorial, procesador y musculo
C. Tecnologías traídas de civilizaciones de otros planetas
D. Aplicación de conocimientos adquiridos respecto al comportamiento electromagnético
de las sustancias químicas
Construyo circuitos electricos
Según las experiencias realizadas en los montajes de circuito en serie y en paralelo
podríamos concluir que la diferencia entre estos es:
A.
B.
C.
D.
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En los circuitos en serie la corriente eléctrica fluye por diferentes caminos
En los circuitos en paralelo la corriente eléctrica fluye por un único camino
En los circuitos en serie la corriente eléctrica fluye por un solo camino
En los circuitos en paralelo la corriente eléctrica fluye en algunas partes por un solo
camino y en otras por distintos caminos
ACTIVIDAD SEMIPRESENCIAL
Para esta actividad de refuerzo deben construir una maqueta en materiales sencillos de un
apartamento pequeño al cual van instalar la red eléctrica que permitirá poner en
funcionamiento las luminarias de cada habitación, baño, sala, comedor, cocina, patio y luz
exterior. La maqueta deberá tener el siguiente diseño:
Como se observa en la figura esta casa cuenta con una sala, comedor, cocina, dos
habitaciones, un baño, el patio y el frente de la casa. Para la construcción de la maqueta
utilicen materiales que tengan a su disposición, tales como cartón, cartulinas y si esta a su
alcance utilicen muebles en miniatura, los cuales podrán adquirir en papelerías, los cuales
ayudarán a ambientar la maqueta. Para que sea fácil de la instalación de la red eléctrica
consideren que la maqueta deberá tener un tamaño mínimo de 50cm x 50cm.
Adicional a los materiales de la maqueta deberán adquirir dos porta pilas dobles para 4
baterías AA. Utilizarán cable, el más delgado que encuentren, en dos colores distintos.
Adicional consigan bombillos pequeños (sí se disponen de bombillos de instalación navideña
pueden usarlos), cinta, y un interruptor pequeño para cada bombillo. Deberán instalar un total
de ocho bombillos en la siguientes ubicaciones: Sala, Comedor, Cocina, Baño, Habitación
principal, Habitación secundaria, Patio, Luz exterior.
Tengan en cuenta que cada bombillo de contar con su propio interruptor como en una casa
real y éstos deberán estar anclados en las paredes de cada lugar, de tal manera que
accionen de forma independiente. Busquen asesoría en su docente y en personas
experimentadas en el área. Los cables deben estar visibles para observar de mejor manera
la red que se instaló. Procure en una buena estética en la presentación del trabajo, y en la
siguiente sesión compartan la experiencia con sus compañeros y docente.
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