MODULO CIRCUITOS ELÉCTRICOS
La presentación del desarrollo de las actividades en el aula, es tarea del maestro, buscar la forma de llegar a sus estudiantes, despertar el interés necesario, y guiar los procesos de enseñanza y aprendizaje, nos llevan a buscar estrategias que faciliten la comunicación y orientación de trabajo a desarrollar. Las guías, facilitan el trabajo en el aula, y son una buena herramienta que apoya la labor del docente, facilitando el trabajo en equipo y entusiasmando al estudiante a la búsqueda de su propio conocimiento.
Las guías que a continuación encuentra están basadas en el Módulo de Circuitos Eléctricos. adaptadas y complementadas de acuerdo a los Estándares Básicos de Competencia de Ciencias Naturales y Educación Ambiental.
Las guías que a continuación encuentra están basadas en el Módulo de Circuitos Eléctricos. adaptadas y complementadas de acuerdo a los Estándares Básicos de Competencia de Ciencias Naturales y Educación Ambiental.
¿Qué sabemos acerca de los Circuitos Eléctricos?
Actividad realizada para saber que saben los estudiantes acerca de los circuitos eléctricos. Se recomienda trabajarla en clase, para evitar que los estudiantes sean apoyados por otras, o realicen consultas extras, que no permitan tener un conocimiento de qué saben acerca del tema.
¿Por qué un motor puede girar la banderita hacia la derecha y a la izquierda?
El desarrollo de la guía orienta al estudiante a descubrir ¿cómo conectar correctamente en un circuito un motor? ¿por qué el motor gira su bandera hacia el lado derecho y hacia el lado izquierdo?, ¿Qué factores influyen en el funcionamiento de un circuito?¿Cómo circula la energía en un circuito?
¿Por qué algunos materiales se atraen o se rechazan?
Trabajo orientado a descubrir las características magnéticas que tienen los materiales.
Con ello se determina ¿qué son los imanes?, sus características, campo magnético, y usos.
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| Existe en la naturaleza un mineral llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo. | ||
| Los imanes:Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imánpermanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imántemporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado. En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.
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| Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.Imantar un material es ordenar sus imanes atómicos. En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado. |  | |
El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos.
Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.
La atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos.
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| Campo magnético:Se denomina campo magnético a la región del espacio en la que se manifiesta la acción de un imán. Un campo magnético se representa mediante líneas de campo. | ||
| Un imán atrae pequeños trozos de limadura de hierro, níquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos).La imantación se transmite a distancia y por contacto directo. La región del espacio que rodea a un imán y en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético. Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Las líneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo. Fuera del imán, el campo esta dirigido del polo norte al polo sur. La intensidad del campo es mayor donde están mas juntas las líneas (la intensidad es máxima en los polos).  El campo eléctrico es una consecuencia relativista del campo magnético. El movimiento de la carga produce un campo magnético. En un imán de barra común, que al parecer esta inmóvil, esta compuesto de átomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su orbita. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotación son imanes diminutos.
UNA CARGA EN MOVIMIENTO PRODUCE UN CAMPO MAGNÉTICO
La brújula:La brújula señala al norte magnético de la tierra, que no coincide con el norte geográfico, ya que conoce había explicado antes los polos opuestos se atraen y los similares se repelen, en el norte geográfico de la tierra se encuentra el polo sur magnéticamente hablando por lo que su opuesto (el norte en este caso) apunta lo contrario en una brújula 
La tierra es un imán. Campo magnético terrestre.
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| El experimento de Oersted: | |||||||
| Hans Oersted estaba preparando su clase de física en la Universidad de Copenhague, una tarde del mes de abril, cuando al mover una brújula cerca de un cable que conducía corriente eléctrica notó que la aguja se deflectaba hasta quedar en una posición perpendicular a la dirección del cable. Más tarde repitió el experimento una gran cantidad de veces, confirmando el fenómeno. Por primera vez se había hallado una conexión entre la electricidad y el magnetismo, en un accidente que puede considerarse como el nacimiento del electromagnetismo. |  | ||||||
Del experimento de Oersted se deduce que ;
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Campo magnético creado por un conductor rectilíneo:Una corriente rectilínea crea a su alrededor un campo magnético cuya intensidad se incrementa al aumentar la intensidad de la corriente eléctrica y disminuye al aumentar la distancia con respecto al conductor.
El campo magnético creado por una espira por la que circula corriente eléctrica aumenta al incrementar la intensidad de la corriente eléctrica Campo magnético creado por un solenoide: El campo magnético creado por un solenoide se incrementa al elevar la intensidad de la corriente, al aumentar el número de espiras y al introducir un trozo de hierro en el interior de la bobina (electroimán).
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| Tomado de: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm Electromagnetismo (http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/magnetismo) . Excelete página de consulta y entretenimiento, que ayudará a conceptualizar y descubrir, cómo funcionan los imanes, sus características, magnetismo, electromagnetismo y otros temas afines .  | |||||||
Hagamos un motor
Con el fin de buscar solución a las diferentes preguntas que se hacen los niños despertadas por su curiosidad frente al funcionamiento de los motores, se propone el montaje de un motor sencillo, que permita desde su elaboración y funcionamiento dar respuesta a la pregunta ¿que tiene un motor para hacer girar la banderita?.
Se propone este diseño pero la curiosidad queda abierta para que los estudiantes exploren otros modelos donde pueden recrear sus conocimientos sobre electricidad y magnetismo.
Otros modelos que puede experimentar
Otros modelos de motores simples que puede probar en casa.
https://www.youtube.com/watch?v=CrDw1u5CDmA
¿Cómo hacer un motor sencillo?
https://www.youtube.com/watch?v=kXUDtZvrBkc
El motor más simple del mundo (Motor homopolar
2)
https://www.youtube.com/watch?v=M3b7H4evtVQ
Electro imán potente
https://www.youtube.com/watch?v=aVCI_XSiRyo
El motor mas sencillo del mundo
El motor eléctrico.
Liviano. Potente. Silencioso. No contaminante. Donde hay corriente eléctrica está presente y su forma puede variar, igual que su construcción, pero siempre será el encargado de transformar la energía eléctrica en trabajo.
Conformación básica.
Los motores eléctricos en general funcionan aplicando el principio del campo magnético. El mismo se genera en una parte fija que va adherida a la carcasa llamada estator. Está formado por dos o más núcleos de hierro y rodeados por un bobinado de cobre cada uno. Es fácil imaginar que cuando circule corriente por el bobinado, cada núcleo se transformará en un imán tal como en el experimento de la página anterior. El estator está sujeto pero aislado de la carcasa y copia su redondez.
En el hueco central, y apoyado en los extremos sobre bolilleros o bujes girará el rotor. Este es un conjunto cilindrico bobinado en torno al eje y está dividido longitudinalmente en tres secciones. Las divisiones son de hierro macizo o bien de láminas de chapa. Los extremos del bobinado del rotor terminan en las delgas que son las partes del rotor por las que ingresará la corriente a través de las escobillas. Los carbones o escobillas son de una sustancia blanda, conductora de la electricidad y resistentes al desgaste y la temperatura. Por lo general son de grafito y es la parte que más se desgasta en los motores de licuadoras, procesadoras de cocina, taladros, etc.Es común ver en las ferretería ex-hibidores con distintos modelos de carbones.
El funcionamiento es sencillo: cuando hay corriente en las bobinas del estator, el campo magnético ejercerá una fuerza sobre el rotor pero la atracción de cada campo se neutralizará con el otro. El motor zumbará, temblará pero no romperá el equilibrio de fuerzas. Para que gire es necesario que el rotor se cargue de corriente en un sector, el que está siendo rozado por las escobillas y entonces se generará un campo magnético giratorio.
Se ha logrado convertir la energía eléctrica en mecánica. Ahora, mediante una polea puede aprovecharse su fuerza.
utilidad.
Hay variedad de motores eléctricos y un profesional sabe dónde y qué se puede reparar.
Muchas veces es necesario hacer un bobinado nuevo para salvar una máquina: recurra a alguien que sabe, consulte y pague por el servicio. Exija garantía por el trabajo.
Si Ud. quiere investigar desenchufe el aparato y desarme con orden y ordene para el armado. Si duda, anote.
Bujes gastados y bolilleros engranados hay que cambiarlos.
En los motores que llevan escobillas (carbones) el cambio es fácil, pero deben ser del mismo modelo y tendrán que asentar parejas sobre las delgas del colector.
tomado de: http://bricolaje-casa.com/2012/11/funcionamiento-del-motor-electrico.html
Motor eléctrico
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El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estátor y un rotor.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando comogeneradores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.
Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado enventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (DC), y por fuentes de corriente alterna (AC).
La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores rudimentarios. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.
Los pequeños motores se pueden encontrar hasta en relojes eléctricos. Los motores de uso general con dimensiones y características más estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión detrenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de movimiento, etcétera.
Historia[editar]
Werner von Siemens patentó en 1866 la dinamo. Con ello no sólo contribuyó al inicio de los motores eléctricos, sino también introdujo el concepto de Ingeniería Eléctrica, creando planes de formación profesional para los técnicos de su empresa. La construcción de las primeras máquinas eléctricas fue lograda en parte, en base a experiencia práctica. A mediados de la década de 1880, gracias a la teoría desarrollada por James Clerk Maxwell y al éxito de Werner von Siemens, la ingeniería eléctrica se introdujo como disciplina en las universidades.
La fascinación por la electricidad aumentó con la invención de la dinamo. Karl Marx predijo que la electricidad causaría una revolución de mayores alcances que la que se vivía en la época con las máquinas de vapor. Antonio Pacinotti inventó el inducido en forma de anillo en una máquina que transformaba movimiento mecánico en corriente eléctrica continua con una pulsación, y dijo que su máquina podría funcionar de forma inversa. Ésta es la idea del motor eléctrico de corriente continua.
Los primeros motores eléctricos técnicamente utilizables fueron creados por el ingeniero Moritz von Jacobi, quien los presentó por primera vez al mundo en 1834.
Ventajas[editar]
- A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos.
- Se pueden construir de cualquier tamaño y forma, siempre que el voltaje lo permita.
- Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante.
- Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75 %, aumentando a medida que se incrementa la potencia de la máquina).
- Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía eléctrica de la mayoría de las redes de suministro, sí se emiten contaminantes.
- No necesita de refrigeración ni ventilación externa, están autoventilados.
- No necesita de transmisión/marchas.
Usos[editar]
Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño, por ejemplo taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la tracción de transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dúmperes de minería, a través del sistema Diésel-eléctrico.Cambio de sentido de giro[editar]
Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:- Para motores monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con relés conmutadores
- Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases.
- Para motores de corriente alterna es necesario invertir los contactos del par de arranque.
Regulación de velocidad[editar]
Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores de devanado separado, o los motores de conexión Dahlander2 pero sólo es posible tener un cambio de polaridad limitado ejem: 2 polos y 4.- Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico
- ¿Cómo funciona un motor?
- Partes de un motor
Liviano. Potente. Silencioso. No contaminante. Donde hay corriente eléctrica está presente y su forma puede variar, igual que su construcción, pero siempre será el encargado de transformar la energía eléctrica en trabajo.
Conformación básica.
Los motores eléctricos en general funcionan aplicando el principio del campo magnético. El mismo se genera en una parte fija que va adherida a la carcasa llamada estator. Está formado por dos o más núcleos de hierro y rodeados por un bobinado de cobre cada uno. Es fácil imaginar que cuando circule corriente por el bobinado, cada núcleo se transformará en un imán tal como en el experimento de la página anterior. El estator está sujeto pero aislado de la carcasa y copia su redondez.
En el hueco central, y apoyado en los extremos sobre bolilleros o bujes girará el rotor. Este es un conjunto cilindrico bobinado en torno al eje y está dividido longitudinalmente en tres secciones. Las divisiones son de hierro macizo o bien de láminas de chapa. Los extremos del bobinado del rotor terminan en las delgas que son las partes del rotor por las que ingresará la corriente a través de las escobillas. Los carbones o escobillas son de una sustancia blanda, conductora de la electricidad y resistentes al desgaste y la temperatura. Por lo general son de grafito y es la parte que más se desgasta en los motores de licuadoras, procesadoras de cocina, taladros, etc.Es común ver en las ferretería ex-hibidores con distintos modelos de carbones.
El funcionamiento es sencillo: cuando hay corriente en las bobinas del estator, el campo magnético ejercerá una fuerza sobre el rotor pero la atracción de cada campo se neutralizará con el otro. El motor zumbará, temblará pero no romperá el equilibrio de fuerzas. Para que gire es necesario que el rotor se cargue de corriente en un sector, el que está siendo rozado por las escobillas y entonces se generará un campo magnético giratorio.
Se ha logrado convertir la energía eléctrica en mecánica. Ahora, mediante una polea puede aprovecharse su fuerza.
utilidad.
Hay variedad de motores eléctricos y un profesional sabe dónde y qué se puede reparar.
Muchas veces es necesario hacer un bobinado nuevo para salvar una máquina: recurra a alguien que sabe, consulte y pague por el servicio. Exija garantía por el trabajo.
Si Ud. quiere investigar desenchufe el aparato y desarme con orden y ordene para el armado. Si duda, anote.
Bujes gastados y bolilleros engranados hay que cambiarlos.
En los motores que llevan escobillas (carbones) el cambio es fácil, pero deben ser del mismo modelo y tendrán que asentar parejas sobre las delgas del colector.
tomado de: http://bricolaje-casa.com/2012/11/funcionamiento-del-motor-electrico.html
¿Cómo encender una bombilla? B. ¿Qué hay dentro de una bombilla?
Con trabajo desarrollado en esta guía sección A, puede aclarar dudas acerca de: ¿qué es un circuito?¿cómo pueden ser los circuitos según el flujo de la energía? ¿cuáles son los componentes básicos de un circuito?¿cómo circula la energía en un circuito?En la sección B. identificará las partes que forman un bombilla y cómo funciona .
Material de trabajo para la clase
Los siguientes elementos le ayudaran para ejercitar en la conexión de circuitos.
¿Qué es un circuito Eléctrico?
Circuito eléctrico es el nombre que recibe una conexión eléctrica que puede servir para diferentes usos. Un circuito eléctrico puede ser más o menos grande dependiendo de la necesidad o la función pero siempre debe contar con un número de elementos importantes para que la energía pueda ser transmitida de un espacio a otro y llegar a su objetivo final.
El circuito eléctrico es algo que muchas veces no vemos pero que está presente en todos aquellos elementos que dependan de la electricidad para funcionar, por lo cual se puede establecer que gran parte de los objetos que utilizamos hoy en día poseen algún tipo de circuito eléctrico internamente.
El circuito eléctrico es la circulación de energía a través de un camino, determinado por la interconexión de varios elementos.
Desde Definicion ABC: http://www.definicionabc.com/tecnologia/circuito-electrico.php#ixzz3XW6KLYr8
1. Elementos de un circuito eléctrico
Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permitengenerar,transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos utilizados para conseguirlo son los siguientes:
- Generador. Parte del circuito donde se produce la electricidad, manteniendo una diferencia de tensiónentre sus extremos.
- Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el generador.
- Resistencias. Elementos del circuito que se oponen al paso de la corriente eléctrica .
- Interruptor. Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto no circulan los electrones, y si está cerrado permite su paso.
2. Resistencias de los conductores eléctricos
La resistencia es la oposición que encuentra la corriente eléctrica para pasar por los materiales y esta depende de tres factores:
- El tipo de material. Cada material presenta una resistencia diferente y unas características propias, habiendo materiales más conductores que otros. A esta resistencia se le llama resistividad [ρ] y tiene un valor constante. Se mide [Ω·m].
- La longitud. Cuanto mayor es la longitud del conductor, más resistencia ofrece. Se mide en metros [m].
- La sección. Cuanto más grande es la sección, menos resistencia ofrece el conductor. Por lo tanto, presenta más resistencia un hilo conductor delgado que uno de grueso. Se mide en [m 2].
- La resistencia de un conductor se cuantifica en ohmios (Ω), y se puede calcular mediante fórmula:R = ρ • l / s
- Tomado de :http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/ conceptos-basicos/iii.-los-circuitos-electricos
¿QUÉ HAY DENTRO DE UNA BOMBILLA?
Las lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano.
¿Por dónde circula la energía en un circuito?
Encuentra por qué algunos materiales conducen o no la energía. Descubre las características que tienen cada uno de ellos y su importancia en el manejo y uso de la electricidad.
MATERIALES CONDUCTORES, SEMICONDUCTORES, AISLANTES.
CONDUCTORES DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Cuando se aplica una diferencia de potencial a los extremos de un trozo de metal, se establece de inmediato un flujo de corriente, pues los electrones o cargas eléctricas de los átomos que forman las moléculas del metal, comienzan a moverse de inmediato empujados por la presión que sobre ellos ejerce la tensión o voltaje.
Esa presión procedente de una fuente de fuerza electromotriz (FEM) cualquiera (batería, generador, etc.) es la que hace posible que se establezca un flujo de corriente eléctrica a través del metal.
En general, podemos decir que los elementos en la tabla periódica con valencia menor o igual a 3 (electrones en su capa mas externa) son los típicos elementos conductores. Los elementos con valencia de 4 serían los típicos semiconductores, y por último, los elementos con valencia de 5 a 8 son los típicos aislantes, por gran oposición a la circulación o movimiento de los electrones de valencia.
El más utilizado de todos los metales en cualquier tipo de circuito eléctrico es el cobre (Cu), por ser relativamente barato y buen conductor de la electricidad, al igual que el aluminio (Al). Sin embargo, los mejores metales conductores son el oro (Au) y la plata (Ag), aunque ambos se utilizan muy limitadamente por su alto costo.
MATERIALES SEMICONDUCTORES Y AISLANTES
Predicciones
En la aplicación de la propuesta metodológica de la indagación es de vital importancia saber que piensan los niños frente a una pregunta problematizadora, un reto, una situación problema. Analizar la forma como argumenta sus propuestas y sobre todo como pone a prueba sus pre-saberes, con el fin de reafirmar lo que sabia o replantear sus conocimientos a partir de experiencia en el aula.
Existen también otros elementos denominados metaloides, que actúan como semiconductores de la corriente eléctrica. Entre esos elementos o materiales se encuentran el silicio (Si), el galio (Ga) y el germanio (Ge).
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla siguiente.
Elemento
|
Grupo
|
Electrones en
la última capa |
Cd
|
II A
|
2 e-
|
Al, Ga, B, In
|
III A
|
3 e-
|
Si, Ge
|
IV A
|
4 e-
|
P, As, Sb
|
V A
|
5 e-
|
El elemento semiconductor más usado es el silicio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). De un tiempo a esta parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².
Los átomos de esos elementos son menos propensos a ceder electrones cuando los atraviesa una corriente eléctrica y su característica principal es dejarla pasar en un solo sentido e impedirlo en sentido contrario.
El cristal de silicio es el elemento más utilizado en la actualidad como material semiconductor para fabricar diodos, transistores, circuitos integrados y los microprocesadores que utilizan los ordenadores o computadoras personales, así como otros dispositivos digitales.
MATERIALES AISLANTES ELÉCTRICOS Son materiales con escasa conductividad eléctrica. Aunque no existen cuerpos absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos, forrando con ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una descarga, para confeccionar aisladores (elementos utilizados en las redes de distribución eléctrica para fijar los conductores a sus soportes sin que haya contacto eléctrico) Los materiales utilizados más frecuentemente son los plásticos y las cerámicas.
Tomado de: http://electroprincipios.blogspot.com/2008/08/conductores-aislantes-y-semiconductores.html
Predicciones
La propuesta de este ejercicio. prediga qué sucederá en cada caso y descubra que elementos están bien o mal conectados en cada circuito, para hacer que este funcione, es una excelente forma de poder visualizar cuánto saben hasta el momento acerca de los circuitos.
El término predicción puede referirse tanto a la «acción y al efecto de predecir»1 como a «las palabras que manifiestan aquello que se predice»; en este sentido, predecir algo es «anunciar por revelación, ciencia o conjetura algo que ha de suceder».2
¿Por cuántos caminos puede circular la energía en un circuito?
Con esta actividad se puede descubrir por cuántos caminos está circulando la energía en un circuito. Determina las características de los circuitos cuando la energía solo circula por un camino.
La predicción constituye una de las esencias claves de la ciencia, de una teoría científica o de un modelo científico. Así, el éxito se mide por el éxito o acierto que tengan sus predicciones3
La predicción en el contexto científico es una declaración precisa de lo que ocurrirá en determinadas condiciones especificadas. Se puede expresar a través del silogismo: "Si A es cierto, entonces B también será cierto."
El método científico concluye con la prueba de afirmaciones que son consecuencias lógicas del corpus de las teorías científicas. Generalmente esto se hace a través de experimentos que deben poder repetirse o mediante estudios observacionales rigurosos.
Una teoría científica cuyas aseveraciones no son corroboradas por las observaciones, por las pruebas o por experimentos probablemente será rechazada. El falsacionismo deKarl Popper considera que todas las teorías deben ser puestas en cuestión para comprobar su rigor.
Las teorías que generan muchas predicciones que resultan de gran valor (tanto por su interés científico como por sus aplicaciones) se confirman o se falsean fácilmente y, en muchos campos científicos, las más deseables son aquéllas que, con número bajo de principios básicos, predicen un gran número de sucesos.
Tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Predicci%C3%B3n
¿Por cuántos caminos puede circular la energía en un circuito?
Los circuitos en serie son aquellos circuitos donde la energía eléctrica solamente dispone de un camino, lo cual hace que no interesen demasiado lo que se encuentra en el medio y los elementos que la componen no pueden ser independientes.
O sea aquí solamente existe un único camino desde la fuente de corriente hasta el final del circuito (que es la misma fuente). Este mecanismo hace que la energía fluya por todo lo largo del circuito creado de manera tal que no hay ni independencia ni distinción en los diferentes lugares de este.
Las características de los circuitos en serie son fáciles de diferencias, comenzando con que la suma de las caídas de la tensión que ocurren dentro del circuito son iguales a toda la tensión que se aplica. Además, la intensidad de la corriente es la misma en todos los lugares, es decir en cualquier punto de la distribución.
Queda por mencionar que la equivalencia de la resistencia del circuito es el resultado de la suma de todas las resistencias, aunque suene como un trabalenguas es así, el resultado está dado por las resistencias compuestas.
Un ejemplo de los circuitos en serie son sin duda las luces de los arbolitos de navidad, en los cuales podemos observar las luces parpadeantes, todas conectadas a una misma fuente de electricidad, de manera tal que con una única fuente todas están bajo la misma frecuencia.
Lo que este tipo de circuitos tiene de desventaja es que si uno de los componentes (en este caso sería una de las luces) se rompe o se saca, todo el circuito deja de funcionar por eso hoy en día los circuitos en serie no son los favoritos a la hora de ser elegidos y se opta mayoritariamente por circuitos mixtos, formados entre los circuitos paralelos y los circuitos en serie.
¿Cómo mantener una bombilla encendida y otra apagada en un circuito?
La curiosidad motiva a enfrentar nuevos retos, ahora debe buscar la forma de mantener en el circuito una bombilla encendida y otra apagada.
CIRCUITOS EN PARALELO
Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Dicho de otra forma, en ellos, para pasar de un punto a otro del circuito (del polo - al polo +), la corriente eléctrica dispone de varios caminos alternativos, por lo que ésta sólo atravesará aquellos operadores que se encuentren en su recorrido.
El número de caminos depende del número de bombillas que tenga el circuito. Lo que muestra que cada bombilla tiene su propio camino, por ende cuando uno de los componentes se retira o se daña el resto continua funcionando.
La cantidad de luz emitida en cada componente es casi la misma, debido a su independencia en el suministro de energía eléctrica.
Páginas de consulta: amplíe sus conocimientos accediendo a estas páginas.
http://cuadernodigitaldianap.blogspot.com/2014/09/electricidad-y-circuitos-electricos.html
http://josecolo.blogspot.com/2013/01/circuitos-electricos-serie-paralelo-y.html
LOS SIMULADORES
Un simulador es un aparato, por lo general informático, que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder.
Un simulador pretende reproducir tanto las sensaciones físicas (velocidad, aceleración, percepción del entorno) como el comportamiento de los equipos de la máquina que se pretende simular. Para simular las sensaciones físicas se puede recurrir a complejos mecanismos hidráulicos comandados por potentes ordenadores que mediante modelos matemáticos consiguen reproducir sensaciones de velocidad y aceleración. Para reproducir el entorno exterior se emplean proyecciones de bases de datos de terreno. A este entorno se le conoce como "Entorno Sintético".
Acceda al siguiente link para bajar a su equipo el software educativo: Kit de Construcción de Circuitos Eléctricos. De esta manera podrá ejercitar los conocimientos adquiridos en la clase.
https://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-kit-ac
¿Qué aprendimos sobre los Circuitos Eléctricos?
Resumen y conclusiones elaboradas con los estudiantes donde se encierra todos los conceptos adquiridos a través de la experiencia en clase.
CIENTÍFICOS QUE HAN TRABAJO CON ELECTRICIDAD
Resumen de los aportes que han hecho a través de la historia grandes científicos.
actividad de refuerzo segundo periodo
Resuelva la siguiente guía de trabajo para presentarla en la fecha acordada con el docente.
¿Cómo se controla un circuito?
Encontrar la forma de controlar el flujo de energía en un circuito, es el reto en esta guía. De manera sencilla debe construir un elemento que le permita encender y apagar la bombilla cuando lo desee. Además de forma sencilla comprende cuál es su función y cómo funciona.
¿Cómo proteger un circuito?
Evitar el daño de los componentes en un circuito es una buena tarea para el diseñador, pues esto reduce costos y eficiencia en sus funciones. Recrear la forma cómo actúan para proteger el circuito, de una forma sencilla y con materiales de fácil consecución son un buen ejercicio, que permite conceptualizar sobre los fusibles y la forma como obra en la protección de un circuito.
Y...¿Dónde están los electrones?
Estudiando
qué es la electricidad, nos encontramos con definiciones como: "Forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos,
caloríficos, químicos, etc., y que se debe a la separación o movimiento de los
electrones que forman los átomos"
"La electricidad es un conjunto de
fenómenos producidos por el movimiento y la interacción entre cargas eléctricas
positivas y negativas de los cuerpos".
Estas respuestas nos llevan a cuestionarnos acerca de ¿dónde
están los electrones?, analizando desde lo general (la materia), su estructura,
hasta lo particular( átomo), la molécula, elementos químicos,
su posición en la tabla periódica, estudiando a su vez la historia
del átomo, algunos modelos atómicos, y su estructura.
También se estudiará la electricidad, su fuentes de generación y su forma de ahorrarla.
Simbología y planos
El Sistema Nervioso un Circuito Eléctrico en mi Cuerpo.
Estudiar cómo está estructurado el sistema nervioso y relacionar su función como un circuito eléctrico en nuestro cuerpo.
Analogía Sistema Nervioso - Circuito Eléctrico.
Las analogías son una estrategia que ayudan al estudiante a la comprensión de un concepto cuando este no es fácil de demostrar, comparándolo con otro que es evidente y comprensible para el. comparare el funcionamiento del sistema nervioso en nuestro cuerpo con el funcionamiento del circuito eléctrico y descubra semejanzas, diferencias y relaciones entre sus componentes.
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Mentira! Fue Nicola Tesla el que creo lo que tenemos ahora no tomierdas edición. El fue el ladrón. El gran Genio fue y será Nicola Tesla. Recuerda en quitar al ese farsante de ahí y poner al creador del futuro. Repito Nicola Tesla. Gracias.
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