2. 2011
Electricidad y Magnetismo
Con ayuda de las siguientes guías de Laboratorio podrás experimentar y
descubrir el Mágico Mundo de la Electricidad y el Magnetismo.
3. 2011
Electricidad y Magnetismo
Tema 1: ´Aprendiendo sobre corriente
eléctricaµ
APRENDIZAJE ESPERADO:
-
Comprender y diseñar un circuito eléctrico con material casero y de laboratorio.
Aprender a medir la corriente eléctrica utilizando voltímetro y amperímetro.
Discriminar entre sustancias conductoras y no conductoras de electricidad.
-
Comprender el funcionamiento de una fuente de corriente continua.
FOCALIZACIÓN:
-
¿Qué entiendes por circuito eléctrico?
¿Para qué piensas que sirven los circuitos eléctricos?
¿Sabes cómo se mide la Corriente Eléctrica?
¿Qué entiendes por materiales aislantes y conductores?
-
¿Qué diferencia hay entre los materiales conductores y los aislantes?
HIPÓTESIS
EXPLORACIÓN:
CIRCUITOS Eléctricos
1
Circuito simple 1
-
Materiales: Barra de silicona, Pistola para pegar con silicona. Un LED alta
luminosidad, Dos pilas 1.5 V
-
Proceso: Unir las pilas, pero una con el polo positivo
para arriba y la otra para abajo. Hacer una
perforación a la barra de silicona con la pistola.
Colocar el LED dentro de la perforación. Luego, eliges
cualquier extremo, y tiene que unir con un cable, el
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Electricidad y Magnetismo
2
Circuito simple 2
-
Materiales: 1 lámpara o bombilla, 2 portalámparas, 2 pilas D, 2 porta
pilas, 1 cable de conexión con pinza cocodrilo.
-
Proceso:
A. Coloca las pilas en la porta pilas y la lámpara en la
porta lámpara. Usa los cables de cocodrilo para la
conexión de una de las lámparas con una pila.
Observamos el brillo de la lámpara.
B. Instala y analiza el circuito de la imagen que
está a la derecha. Observa el brillo de la bombilla.
C. Instala y analiza el circuito de la imagen que está a la derecha.
Las baterías están conectadas por su polos similares, es decir
(+)(+) y (-)(-). Observa el brillo de la lámpara.
3
Circuito en serie
-
Materiales: 2 lámparas o bombillas, 2 portalámparas, 2 pilas D, 2
porta pilas, 2 cables de conexión con pinza cocodrilo.
-
Proceso: Arma el circuito de la imagen, colocando las
lámparas en Serie y las pilas también. Observa el brillo
de
las
lámparas. Quita una bombilla del circuito y observa lo
que sucede.
4
Circuito en paralelo
-
Materiales: 2 lámparas o bombillas, 2 portalámparas, 2 pilas D, 2
porta pilas, 2 cables de conexión con pinza cocodrilo.
- Proceso: Arma el circuito de la imagen, colocando las
lámparas en Paralelo y las pilas en serie. Observa el
brillo de las lámparas. Quita una bombilla del circuito
y observa lo que sucede.
5
Circuito simple -lámpara
-
Materiales: Cinta adhesiva. Alambre de cobre aislado,
pila y una bombilla.
-
Proceso: Pela los extremos del alambre, en uno
de ellos forma un espiral y en el otro enrosca el
foquito. Acondiciona los objetos como indica la
figura.
Medición de la corriente eléctrica
7. 2011
Electricidad y Magnetismo
- Proceso: Construye un circuito en serie usando 4 lámparas y
una fuente CC. Cierra el circuito y mide la corriente
en las posiciones 1, 2, 3, 4 y 5.
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MEDICIÓN en PARALELO
-
Materiales: Interruptor, Fuente de CC, 4 Lámparas, 4
portalámparas, cables de conexión, amperímetro.
-
Proceso: Construye un circuito en paralelo usando 4
lámparas y una fuente CC. Cierra el circuito y mide la
corriente en las posiciones señaladas.
CONDUCTORES Y AISLANTES
8
CONDUCTORES Y AISLANTES
-
Materiales: Aluminio, borrador, clip, madera, una pila tamaño
"D", una lamparita de 2,5 voltios y su zócalo y un
cable eléctrico.
-
Proceso: Arma la experiencia como se muestra en la figura.
Conecta los extremos libres con materiales
que has recolectado y Observa.
9
EL AGUA PURA ¿CONDUCE ENERGÍA?
-
-
Materiales: Dos o tres pilas tipo "D", tres trozos de alambre,
una lamparita de 2,5 volts y su zócalo y un vaso
con agua.
Proceso: Arma tu circuito como se muestra en la Figura.
10
EL AGUA SALADA ¿CONDUCE ENERGÍA?
-
Proceso: En la experiencia anterior, agregar al vaso con agua, un
poco de sal y observar lo que ocurre.
11
IMPORTANCIA DE LOS AISLANTES
-
Materiales: Una linterna de mano con pilas, cinta adhesiva,
tijera.
-
Proceso: Comprobar que la linterna enciende. Luego
sacar las pilas de la linterna y cubrir sus polos con
cinta adhesiva. Las pilas encintadas introducirlas en
la linterna y trata de encenderlas.
8. 2011
Electricidad y Magnetismo
GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA
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Batería de limón
- Materiales: Uno o más limones, un pedazo de zinc y de
cobre,
cables conectores y amperímetro.
-
Proceso: Insertar el pedazo de
zinc y el pedazo de cobre en el
limón. Conectamos un extremo de
cable de cobre a cada terminal y
los
otros
extremos
al
amperímetro. Observa lo que
sucede.
13
Pila de papa
- Materiales: Dos papas, cables conectores, clavos
galvanizados,
pedazo de cobre y amperímetro.
-
Proceso: Insertar clavo y
pedazos de cobre alejados en
cada una
de
las
papas.
Cerrar
el
circuito
y
conectarlo
al amperímetro.
Observa.
Reflexión:
-
Explica que sucede en un circuito eléctrico.
Menciona los elementos de circuito básico y sus funciones.
En la experiencia 2 :
o En el proceso A, ¿Por qué la bombilla
no enciende cuando se conecta sólo un
poste del portalámparas a la batería?
o Compara el brillo de la lámpara en los
procesos A y B. ¿En qué caso brilla
más? ¿por qué?
- Analiza las experiencias 3 y 4 y responde:
o ¿Cuándo quitaste una bombilla a cada
circuito? ¿qué sucedió con el brillo de
las lámparas en cada caso?
o ¿En qué caso las bombillas enciendas más en serie o
en paralelo?
- Menciona las diferencias que hay entre los Circuitos en
Serie y en Paralelo.
9. 2011
Electricidad y Magnetismo
-
¿Qué linternas iluminan más? ¿Las que tienen
dos pilas conectadas en serie, o las que
tienen tres pilas?
- ¿Qué efectos físicos produce la corriente eléctrica?
- ¿Cuál es la función de los conductores y de los aislantes?
- ¿Qué tienen en común los objetos conductores?
- ¿De qué materiales están hechos los objetos aislantes?
- ¿Por qué el agua pura no conduce energía y el agua con sal si
lo puede hacer?
- ¿Por qué es necesaria la intervención del
limón y la papa para la demostración de
estos experimentos? ¿Y la intervención
de los metales, también es necesaria? ¿Por
qué?
- ¿Son capaces estas nuevas alternativas de
suministrar
electricidad
para
el
funcionamiento
de
cualquier
aparato
electrodoméstico?
10. 2011
Electricidad y Magnetismo
Aplicación:
- ¿En las instalaciones eléctricas de tu casa se evidencian
conexiones en serie o
en paralelo? Explica.
- ¿Las luces de árbol de navidad son un ejemplo
de circuito en paralelo o en serie?
- En tu casa, en la noche realiza la experiencia nº1 y comenta
su funcionamiento.
- ¿Para un electricista que ventaja tiene el
hacer la medición de la Corriente antes de
hacer un cambio de cable de alto voltaje?
- Investiga, qué aparatos aparte del
Amperímetro sirven para medir las
magnitudes eléctricas.
- Describir las condiciones de seguridad y
precauciones que se deben tener en cuenta
para la medición de magnitud de la Corriente
eléctrica.
- ¿El cuerpo humano puede conducir energía? Explica.
- ¿Los trabajadores de la luz, tienen una
indumentaria especial? ¿De qué material es?
¿Por qué?
- Anota las normas de seguridad en instalaciones eléctricas.
- ¿Qué propiedades tienen los
materiales conductores y
no conductores de
electricidad?
- Si el agua salada es conductora, por que
cuando estamos en el mar y metemos
aparatos eléctricos, no nos electrocutamos.
- Averigua cuál es el máximo voltaje que tienen
estas baterías de limón o de la papa.
- Las pilas que se usan en una linterna o
en reloj, ¿Crees tú que puedas
reemplazarlas por la que has realizado en la
experiencia anterior? ¿Por qué?
- Investiga que tipo de pilas existen. Y ¿Cuál
de ellas son las más comunes? ¿Por qué?
Explica la generación y la distribución de la electricidad a un centro
poblado.
-
Referencias:
- http://experimentoscaseros.net/2010/10/neon-casero-yfacil/
-
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Electricidad y Magnetismo
http://www.unesa.net/unesa/html/programa
educativo/actividadeselviaje/activi da4.htm
- http://www.crealotumismo.com/2008/05/02/hacer-unsimple-juego-electrico/
http://www.edenorchicos.com/edenorchicos/jsp/paginas/limon.
jsp
- Pila de papa
http://www.kidzworldespanol.com/articulo
/1095-ciencia-detras- de-lapapa#ixzz1ZChK5sg6
- http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/RinconC/Practica/PR-11/PR11.htm
- Módulo de Electricidad y Magnetismo ² Ministerio de
Educación
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Electricidad y Magnetismo
TEMA 2: ´APRENDIENDO SOBRE
ELECTROMAGNETISMOµ
APRENDIZAJE ESPERADO:
- Identificar la relación entre fuerzas eléctricas y fuerzas
magnéticas, así como
las condiciones físicas para que interactúen.
-
Aprender sobre las leyes de electricidad y magnetismo.
FOCALIZACIÓN:
- ¿Crees que haya relación entre los imanes y la corriente
eléctrica?
- ¿Has escuchado sobre Oersted, Faraday o
Lenz? ¿Cómo crees que se pueden relacionar
con este tema?
HIPÓTESIS
EXPLORACIÓN:
1
MOTOR ELÉCTRICO 1
Materiales: batería de
1.5 voltios, 2 alfileres de
gancho, cinta de pegar,
un imán y alambre de
cobre.
-
Proceso: A los extremos de la pila pegar con cinta los
alfileres de gancho, el rollo del alambre de cobre pasarlos
por los agujeros de los alfileres. Ahora
colocar el imán entre los alfileres y hacerlo
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Electricidad y Magnetismo
girar.
2
MOTOR ELÉCTRICO 2
-
Material: Un tornillo de hierro, una pila, alambre de cobre y
un imán.
-
Proceso: Unir la cabeza del
tornillo con el imán. Unir la
punta del tornillo con el polo
negativo de la pila. Apretar
el lado pelado del cobre con
el dedo sobre el polo positivo
de la pila. Con la otra mano
sujetar el cobre y tocar
con el otro extremo el imán.
14. 2011
Electricidad y Magnetismo
3
MOTOR ELÉCTRICO 3
-
Materiales: Imán, pila, alambre de cobre.
-
Proceso: Unir el imán con el
polo negativo de la pila. Con el
alambre de cobre formar
cualquier figura. Dejar los
extremos del cobre abiertos
para unirlos con el imán tal como
se aprecia en la imagen.
4
PRUEBA DE oersted
- Materiales: Una brújula, un hilo conductor, cables de
conexión
y una fuente CC.
-
-
Proceso: Poner el
hilo
conductor
en la misma
orientación y dirección que la
brújula. Conectar a corriente
eléctrica y ver lo que sucede.
5
ELECTROIMÁN CASERO
-
Materiales: Una pila, un clavo de hierro, un pedazo de
alambre de cobre y un clip.
-
Proceso:
Enrollamos
el
clavo con el pedazo de
alambre, dejando extremos
de cobre al aire. Esos
extremos
los unimos con
cada
polo de la pila. El
montaje ya hecho lo
6
acercamos al clip especialmente la parte del clavo. Y Vemos lo que
sucede.
ELECTROIMÁN
-
Materiales: bloque de hierro en forma de U (yugo), trozo
de hierro, bobina,
cables de conexión y
fuente CC.
-
Proceso: Introducir una parte del yugo en el solenoide.
Colocar el hierro sobre el
yugo. conectar con los
cables de conexión él
solenoide con la fuente y
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Electricidad y Magnetismo
separa el trozo de hierro
del núcleo.
7
Transformador
-
Materiales: bloque de hierro en forma de U (yugo), trozo de
hierro, 2 bobina (1500 y 1100
espiras), cables de conexión y
fuente CA.
-
Proceso: Introducir las dos
bobinas en los entremos del
yugo y colocar el bloque de
hierro en la parte superior.
Conectar a CA la bobina de
1500
espiras.
Medir
corriente en las dos bobinas
unidas por el conjunto de
hierro. Y observar.
16. 2011
Electricidad y Magnetismo
8
LEY DE FARADAY y LENZ
-
Materiales: un imán, galvanómetro, un solenoide.
-
Proceso: Instalar el galvanómetro
Introducir y alejar el polo
norte y ver lo que sucede.
Ahora introducir y alejar el
polo sur del imán y observar.
con el solenoide.
9
Jaula de Faraday
-
Materiales: Receptor de radio, papel periódico y papel
aluminio.
-
Proceso:
Sintonizar
una
emisora. Envolver el receptor
en el papel de periódico y
observa lo que ocurre. Ahora
envolver con el papel de
aluminio.
Reflexión:
- En las experiencias de los motores ¿Por qué se produce el
movimiento giratorio
de los conductores?
- ¿Qué es un motor eléctrico? ¿Cómo es su funcionamiento?
- En la Experiencia de Oersted
o ¿Por qué se movió la aguja? ¿Hacia dónde se orientó
la brújula?
o ¿Qué pasó cuando cambiamos la polaridad del
circuito? ¿Por qué
sucede esto?
o ¿Cómo podríamos hacer que la aguja se orientara
más rápidamente?
- ¿Qué es un electroimán?
- ¿Cuál es la diferencia entre un solenoide y
una bobina? ¿ Qué relación guardan con el
tema de electromagnetismo?
- ¿Por qué aumenta la intensidad del campo
magnético en el interior de una bobina que
trasporta corriente si le introducimos un
trozo de hierro?
- ¿Qué es inducción magnética?
- En la experiencia de la Ley de Faraday y Lenz:
o ¿Qué sucede cuando acercas y alejas
el imán de la bobina? ¿A qué se debe
esto?
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Electricidad y Magnetismo
o ¿Qué sucede cuando el imán está detenido en el
interior de la bobina?
E
x
p
l
i
c
a
.
o ¿De qué otra manera puede haber una variación del
flujo magnético?
- Después de observar las experiencias 6 y 7 y 8 explica la
relación que existe
ente magnetismo y electricidad.
- ¿Qué son las ondas electromagnéticas?
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Electricidad y Magnetismo
Aplicación:
- Averigua las biografías de Faraday, Lenz y Oersted y
resalta sus aportes al
electromagnetismo.
- Investiga la historia del electromagnetismo.
-
¿Qué tienen en común las cargas eléctricas y
los polos magnéticos? ¿Cuál es su principal
diferencia entre los dos?
- ¿Cómo se aplican los electroimanes en nuestra vida?
- Investiga las aplicaciones de las corrientes inducidas. ¿Son
importantes o no?
- ¿Qué es un dinamo, un alternador, un
generador y un transformador? ¿Qué
relación guarda cada uno con este tema de
electromagnetismo?
- ¿En qué se parece un galvanómetro a un
motor eléctrico sencillo? ¿Cuál es la
diferencia fundamental entre dichos
aparatos?
- ¿Qué función desempeña el campo magnético
terrestre respecto a la radiación cósmica?
- ¿Cuáles son las causas posibles del campo
magnético terrestre, según los geofísicos?
- Da un ejemplo donde se practique esta
propiedad del aluminio de impedir el paso de
las ondas electromagnéticas
Referencias:
- http://forum.lawebdefisica.com/threads/17710-Motor-el
%C3%A9ctrico-muyf%C3%A1cil
- http://www.supermagnete.de/spa/project1
- http://www.youtube.com/watch?
v=CIXof1QoCTo&feature=related
- http://www.youtube.com/watch?
v=RwphBcmfoqU&feature=player_embedded
- http://www.youtube.com/watch?v=1NG12ey50eI
https://sites.google.com/site/danirocha51
/home/videos-sobre-fenomenoselectricos-y-demostracion-de-diversasleyes-electricas/el-experimento-de-
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Electricidad y Magnetismo
oersted
- http://www.youtube.com/watch?
v=78DzsVhvs8c&feature=related
- Módulo de Electricidad y Magnetismo ² Ministerio de
Educación
