Este documento describe los pasos para una sesión sobre cómo funcionan los motores eléctricos. Los estudiantes observarán un motor eléctrico y formularán hipótesis sobre su funcionamiento. Luego construirán y probarán un motor simple para comprender cómo interactúan la electricidad y el magnetismo. Finalmente, investigarán más sobre el tema y elaborarán fichas con la información clave.

1. Revisa el planeamiento y la secuencia de la sesión.
Provéete de un juguete o electrodoméstico que funcione con un motor eléctrico
y cuya tapa se pueda retirar para que pueda verse. Debes verificar que el motor
tenga imanes permanentes.
Fotocopia las fichas de aplicación.
• Si cuentas con los recursos del caso, descarga con anticipación los siguientes
videos sobre cómo hacer un motor eléctrico sencillo: https://www.youtube.
com/watch?v=IE3l-IfWPi8 https://www.youtube.com/watch?v=kUjS0aJxQjk
Consigue los materiales para armar el motorcito eléctrico (Anexo 1).
Antes de la sesión
Indagamos cómo actúa la electricidad
y el magnetismo en el funcionamiento
de los motores eléctricos
(Primera parte)
Imágenes de diversos modelos de motores eléctricos.
Un artefacto eléctrico, como una secadora de pelo; o un juguete a pilas,
como una licuadora de juguete o un muñeco que camine. Se debe retirar
la tapa protectora del motor para poder observarlo.
XOP recargadas.
¿Sabemos cómo funciona un motor eléctrico?
Cotidianamente vemos máquinas y vehículos que emplean
motores para funcionar; es el caso de las lavadoras, licuadoras,
secadoras, aspiradoras, ventiladores, acondicionadores de aire, refrigeradoras,
congeladoras, tornos, taladros, sierras eléctricas y, ahora, hasta trenes y autos
eléctricos. Los motores eléctricos operan gracias al electromagnetismo, el cual
fue descubierto por Han Christian Oersted en 1820. Luego de 50 años, Zenobe
Theophile Gramme introdujo el primer motor eléctrico, aparato que tuvo un gran
impacto comercial. Actualmente, el motor eléctrico es muy importante para el
avance tecnológico debido a sus múltiples usos y aplicaciones.
Dada su importancia científica y tecnológica, en esta sesión los estudiantes
indagarán sobre cómo interactúan la electricidad y
el magnetismo en su funcionamiento.
Materiales o recursos a utilizar
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2. Saluda a los estudiantes y recuerda con ellos que en la sesión
anterior leyeron sobre el origen de la electricidad; además, que
poco antes habían observado cómo la energía eléctrica se podía
transformar en energía mecánica y en consecuencia esta permitía
el movimiento de objetos. Añade que hoy en día el motor eléctrico
es un sistema tecnológico que pone en práctica esa transformación
para mover miles de artefactos, desde muy pequeños, como los
ventiladores de las computadoras (cuyos minúsculos motores
reciben el nombre de servomotores) hasta grandes motores
eléctricos, capaces de mover locomotoras que van a gran velocidad.
A continuación, procede a pegar imágenes de varios tipos de
motores eléctricos (ver Anexo 2) e informa a los estudiantes que,
como seguramente lo han deducido, hoy se indagará acerca de los
motores eléctricos.
Preséntales un pequeño artefacto o juguete eléctrico con la tapa
abierta para que se pueda ver el motor (previamente verifica que el
motor cuente con imanes permanentes). Pregunta al respecto: ¿qué
muestra la parte descubierta?
Momentos de la sesión
Competencia(s), capacidad(es) e indicador(es)
a trabajar en la sesión
COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES
Indaga mediante métodos
científicos situaciones que pueden
ser investigadas por la ciencia.
Problematiza situaciones. Formula preguntas sobre el
funcionamiento de un motor
eléctrico.
Formula una hipótesis, considerando
cómo actúa la electricidad y el
magnetismo en el funcionamiento
de los motores eléctricos.
Explica con conocimientos
científicos el mundo físico.
Comprende y aplica
conocimientos científicos.
Argumenta científicamente.
Responde interrogantes planteadas
con base en la información
consultada de diferentes fuentes
y con argumentos científicos
relacionados.
10minutos
INICIO1.
En grupo clase
Área curricular de Ciencia y Ambiente
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3. • ¿Qué creen que necesita el motor para funcionar? Alguno de
los estudiantes seleccionados se dará cuenta del enchufe y te lo
indicará (o si es un juguete, señalará las pilas). Procede a conectar
el artefacto, mientras les informas que necesita electricidad.
• ¿Cómo creen que funciona un motor? Probablemente algún
estudiante diga que la electricidad permite el funcionamiento
del motor. Interroga nuevamente: ¿cómo lo hace funcionar?
Quizá el estudiante responda que aún no lo sabe.
• ¿Qué medidas de seguridad deben aplicar cuando lo pongan en
funcionamiento? Los estudiantes compartirán sus apreciaciones
personales.
• ¿Qué papel tiene la electricidad en el funcionamiento del
motor?, ¿el motor podría funcionar sin electricidad?
75minutos
DESARROLLO2.
Forma grupos de trabajo de seis estudiantes con el fin de que
intercambien información sobre lo observado anteriormente y
planteen preguntas en relación con la información obtenida de
dicha experiencia. Esto promoverá su interés y curiosidad para
plantear nuevas interrogantes, como las siguientes:
Planteamiento del problema
En grupos pequeños
Lo más probable es que la respuesta de los estudiantes sea la
siguiente: el motor. A continuación, acerca un objeto de hierro (una
aguja grande, una tuerca o arandela) al imán cuidando de que no
caiga dentro del artefacto o juguete, mientras los niños y las niñas
observan. Destaca que el motor tiene imanes.
Luego pide dos voluntarios para que lo pongan en funcionamiento.
Mientras lo intentan, formúlales las siguientes preguntas:
Pon a funcionar el motor y pregunta a continuación: ¿qué está
ocurriendo? Los estudiantes, al observar que el rotor gira, dirán que
el motor se mueve. Agrega que esto sucede porque tiene energía
mecánica, la cual puede pasar a diferentes mecanismos.
Plantea esta interrogante: ¿cómo creen que sea el funcionamiento
de este motor? Luego de las respuestas, informa que se va a llevar
a cabo el proceso de indagación que les permitirá comprender
la relación que existe entre electricidad y magnetismo para el
funcionamiento de un motor eléctrico.
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4. • ¿El magnetismo es importante para que funcione el motor?,
¿este funcionaría solo con electricidad?
• ¿Se puede crear un motor?, ¿qué implementos y conocimientos
se necesitan para conseguirlo?
• ¿Qué pasaría si no hubiera motores eléctricos?
Escucha las preguntas de los grupos y luego plantea la pregunta de
indagación para toda la clase:
Pide que cada grupo proponga sus hipótesis (sus posibles
respuestas a la pregunta de indagación). Para hacerlo, los
estudiantes movilizarán sus conocimientos previos.
Indica que las escriban en papelotes. A continuación, muestra en la
pizarra las hipótesis iniciales planteadas por los diversos grupos.
Pregúntales lo siguiente: ¿cómo podemos probarlas? Se espera
que los estudiantes contesten que mediante la construcción y
funcionamiento del motorcito.
Con el fin de motivarlos y generar ideas en ellos, puedes mostrar el
video Cómo hacer un motor eléctrico súper sencillo; para esto, ingresa
al siguiente enlace: https://www.youtube.com/watch?v=kUjS0aJxQjk.
Cada grupo debe plantear su esquema de elaboración del motor
eléctrico. También puedes facilitarles el Anexo 1.
Solicita a los grupos que respondan las siguientes preguntas: ¿cómo
piensan probar su hipótesis?, ¿qué procedimientos van a seguir?;
¿de qué fuentes fiables pueden obtener información que relacione
la electricidad con el magnetismo en el funcionamiento de los
motores eléctricos?
Además, plantea las preguntas secundarias: ¿un motor eléctrico
puede funcionar sin una fuente de energía eléctrica?, ¿funcionará
sin una fuente de energía magnética?
Si cuentas con los recursos disponibles, solicita que ingresen al
enlace https://www.youtube.com/watch?v=IE3l-IfWPi8 y observen
el video Motores eléctricos, principios básicos, fuerzas magnéticas,
energía eléctrica y mecánica. Así podrán determinar las variables de
estudio para su proceso de indagación.
Planteamiento de hipótesis
Elaboración del plan de indagación
¿Cómo interactúan la electricidad y el magnetismo para que funcione un
motor eléctrico?
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5. Oriéntalos con el fin de que puedan reconocer que los fenómenos
más importantes que van a observar son la electricidad y el
magnetismo.
Aclara el concepto de corriente alterna (se emplea en el ámbito
doméstico) y de corriente continua (proviene de pilas y baterías).
De esta manera, los estudiantes comprenderán que la corriente
alterna pone a funcionar los artefactos; mientras que la corriente
continua, los juguetes, artefactos a pilas y los celulares.
Si has reunido los materiales para armar el motorcito eléctrico,
sigue las instrucciones del Anexo 1 para construirlo con los
estudiantes. Para ello, invita a los niños y las niñas a realizar
sucesivamente las siguientes pruebas con el fin de que respondan
las preguntas que después formularás.
Una vez concluidas estas pruebas, pregunta nuevamente: ¿funcionó
el motor sin electricidad?, ¿funcionó el motor sin magnetismo?
De acuerdo con las pruebas efectuadas, las respuestas deben ser
negativas.
Si cuenta con las XOP, sugiéreles que indaguen en internet y
que sinteticen en fichas la información más relevante; además,
que indiquen las fuentes de consulta. Si esto no es posible,
proporciónales textos o separatas sobre el tema.
Luego de que los grupos hayan concluido las exploraciones, invítalos
a elaborar fichas informativas con los datos obtenidos, en las
que sustenten cómo actúan la electricidad y el magnetismo en el
• Conecten y desconecten la pila (recuérdales que deben dar un
pequeño impulso inicial al rotor).
• Acerquen y alejen del imán el conjunto rotor conectado a la pila
del imán (insiste en que deben dar el impulso inicial al motor).
• Adicionalmente, pueden voltear la pila para invertir la polaridad.
Igualmente, cambiar la posición del imán o acercar el conjunto
rotor y la pila al polo norte o al polo sur del imán.
Análisis de resultados y comparación de las hipótesis
En grupo clase
funcionamiento de los motores eléctricos.
Cada grupo debe elaborar una síntesis en el
organizador que prefiera con la información
que apoya su hipótesis.
Invítalos a que planteen, en un plenario, que
la electricidad y el magnetismo permiten el
funcionamiento de los motores eléctricos.
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6. Tarea a trabajar en casa
Solicita que consigan los materiales necesarios para producir el
modelo de motor eléctrico que se planteó en la actividad en grupos.
Indica que completen la ficha de aplicación del tema.
Después, indica a cada grupo que explique lo que ha indagado
sobre el funcionamiento del motor eléctrico y que procure
relacionar la electricidad con la generación de campos magnéticos.
Finalmente, pide que compartan sus reflexiones a partir de las
siguientes preguntas: ¿qué han aprendido hoy?, ¿cómo lo han
aprendido?, ¿para qué les servirá lo aprendido?
5minutos
CIERRE3.
Pídeles que presenten sus resultados. Guíalos para que lleven a
cabo las comparaciones entre grupos y establezcan relaciones de
similitud y diferencia.
Esto permitirá que los estudiantes establezcan las siguientes premisas:
Con nuestro apoyo, los estudiantes deben llegar a las siguientes
conclusiones generales:
La electricidad doméstica (corriente alterna) o de la pila (corriente
continua) activan el funcionamiento del motor eléctrico.
Los magnetismos del imán y del rotor producen campos de
fuerza, que son los responsables de generar la energía mecánica
(movimiento).
• La corriente permite el funcionamiento del motor eléctrico. Por
tanto, sin la fuente de electricidad doméstica o la pila no puede
iniciarse su funcionamiento.
• El rotor del motor a pilas genera un campo magnético; además,
si el motor tiene su propio imán, este también genera un campo
magnético.
• El motor que usa la electricidad del servicio doméstico genera
un campo magnético tanto en el rotor como en el campo que
produce el movimiento rotatorio del motor.
• El motor funciona sobre la base de atracciones y repulsiones de
los campos magnéticos del rotor y del campo.
Evaluación y comunicación
Estructuración del saber construido como respuesta al problema
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7. Anexo 1
Quinto Grado
Materiales: un metro de alambre de cobre esmaltado, un imán, una batería, dos
alfileres imperdibles, una liga, cúter.
Construcción del rotor: enrolla la batería dando diez vueltas con el alambre de
cobre esmaltado.
Retira el alambre, sin dejar que se deshaga el enrollado, y dale dos vueltas en
cada lado para fijar. Raspa cada extremo del alambre para retirar el esmalte, pero
solo de la parte superior. Deja la parte inferior con su cubierta aislante.
Armado del motor: pon los alfileres imperdibles a cada lado de la pila (polos
positivo y negativo) y fíjalos a la pila con la liga. Ubica el rotor de manera que
quede suspendido por los alfileres imperdibles. Acerca el objeto al imán y da al
rotor un pequeño impulso rotatorio.
Construcción de un motor eléctrico
Dos vueltas alrededor
de las bobinas en cada
lado.
Diez vueltas de alambre de
cobre esmaltado
Terminales del
alambre lijados
Imperdible
Rotor
Imán
Batería
Liga
CONSTRUCCIÓN DEL ROTOR
ARMADO DEL MOTOR
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8. Anexo 2
Quinto Grado
Esquema que se usará si no se puede desmontar o conseguir el artefacto para
mostrar
El científico Hans Christian Oersted demostró la relación entre la electricidad y el
magnetismo cuando colocó una espira alrededor de una brújula y luego dejó pasar
corriente por la espira, de manera que la aguja de la brújula (el imán) se movió.
Con este experimento, comprobó que la espira genera un campo magnético
(fuerzas magnéticas) al ser atravesada por corriente, y que interactúa con la
fuerza magnética de la aguja imantada, por lo que esta gira.
Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la energía
eléctrica en mecánica. Sus ventajas son las siguientes: economía, limpieza, comodidad y
seguridad de funcionamiento. El motor eléctrico ha reemplazado, en gran parte, a otras
fuentes de energía en la industria, el transporte, las minas, el comercio o el hogar.
Su funcionamiento se basa en las fuerzas de atracción y repulsión que se establecen
entre los campos magnéticos de un imán y el de un hilo metálico (bobina), por el
que circula una corriente eléctrica.
Los motores eléctricos que se utilizan hoy en día tienen muchas espiras, llamadas
bobinado (de bobinas) en el rotor (parte giratoria), además de un imán grande,
denominado estator, que se coloca en la parte fija del motor alrededor del rotor.
También hay motores cuya bobinado se encuentra en el estator y en el que el
rotor sería el imán.
Adaptado de CubaEduca (s. f.). “El motor eléctrico”. Portal web CubaEduca. Consulta: 16 de julio de 2015.
http://educlaboral.cubaeduca.cu/index.php?option=com_content&view=article&id=10906%3Aeduclabcuriosidadesel-motor-
electrico&catid=545
¿Qué son los motores y cómo funcionan?
Motor eléctrico de la licuadora
Modelos de motores eléctricos
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