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GUIA DIDACTICA DE ACTIVIDADES
Código: PGE-02-R12
Versión: 2
Fecha: MAYO 2015
1. IDENTIFICACION:
GRADO: OncePERIODO: CuartoAREA: ciencias Naturales – Física.INT. HORARIA: 4 Horas semanalesEDUCADOR: Alex Antonio Aguirre Prada
2. MOTIVACION:
En tu casa ingresa a internet y observa el siguiente video denominado INTRODUCIION A LOS CIRCUITOS ELECTRICOS: https://www.youtube.com/watch?v=5LI3j9VqMLk
Con tus palabras explica la forma como se puede elaborar un circuito, la funcionalidad de sus partes y la aplicación de las diferentes leyes a este tema.
3. METODOLOGIA:
Se analiza la motivación, se realiza la presentación de la temática y luego se realizan las actividades pertinentes. Para ello se utiliza ayudas didácticas, principalmente video beam y películas en dvd.
Es importante en la clase, resolver las dudas de los estudiantes, por eso las preguntas que éstos realicen serán resueltas de manera atenta.
También es de tener en cuenta la presentación del cuaderno, el cual es fundamental en la toma de apuntes y referencias para las evaluaciones, al igual que actividades en clase.
En algunas ocasiones, se hacen experimentos que puedan ilustrar mejor los temas y lograr un mejor aprendizaje.
4. EVALUACION:
Las evaluaciones son principalmente de carácter escrito, estas pueden ser de pregunta cerrada o de pregunta abierta. Por cada período se hace una evaluación tipo ICFES, y en algunas ocasiones se realizan en forma oral.Es importante el trabajo realizado en clase con la guía.Sin embargo, el estudiante puede proponer otro tipo de evaluación, el cual se concertará.
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5. MALLA CURRICULAR DEL PERIODO
ESTÁNDARES CONTENIDOS TEMÁTICOS
COMPETENCIAS
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de energía.
Explico las fuerzas entre objetos como interacciones debidas a la carga eléctrica y a la masa.
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
El circuito eléctrico.
La resistencia interna de las fuentes de voltaje.
MAGNETISMO
Campo magnético.
Fuentes de campos magnéticos.
ELECTROMAGNETISMO
Flujo del campo magnético.
Algunas aplicaciones.
Explica como ocurre el flujo de corriente a través de los circuitos y como se genera ésta a partir de un campo magnético variable.
Explica situaciones en términos de campo eléctrico y de campo magnético, lo representa mediante líneas de campo, describe los efectos magnéticos de la corriente eléctrica.
Elabora explicaciones e inferencias en términos de electromagnetismo y las aplica mediante experimentos.
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6. ACTIVIDADES EN CLASE Y EXTRACLASE
1. Elementos de un circuito eléctrico
Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos conectados entre
sí que permiten generar,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:
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R = ρ • l / s
3. Interpretación del código de colores de una resistencia
Las resistencias comerciales (las que se acostumbran a usar para hacer prácticas de
circuitos eléctricos) tienen 4 anillos pintados que sirven para identificar su valor.
El primer anillo corresponde a la primera cifra, el segundo anillo a la segunda cifra, el
tercer anillo al número de ceros y el cuarto anillo al límite de tolerancia de la
resistencia.
El código de colores de las resistencias es el siguiente:
Resistencia (Ω)
Color1 a Cifr
a
2 a Cifr
a
3 a Cifr
a
4 a Cifr
a
ningun
o
- - - ±20%
Plata - -
10 -2 ±10%
Oro - -
10 -1 ±5%
Negro- 0
10 0
Marrón 1 1
10 1
Rojo 2 2
10 2
Naranj
a
3 3 10 3
Amarill 4 4 10 4
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o
Verde 5 5
10 5
Azul 6 6
10 6
Lila 7 7
10 7
Gris 8 8
10 8
Blanco 9 9
10 9
4. Asociación de resistencias
Las resistencias (y otros elementos del circuito)pueden conectarse de dos formas
diferentes:
Asociación en serie. Los elementos asociados se colocan uno a
continuación del otro. La corriente eléctrica tiene un único camino por
recorrer, habiendo así la misma intensidad en todo el circuito.
Por ejemplo, en caso de tener cuatro resistencias conectadas en serie, la
resistencia equivalente se puede calcular como:R eq = R1 + R2 + R3 + R4
Asociación en paralelo. Se crean derivaciones en el circuito. La
corriente eléctrica que sale delgenerador tiene distintos caminos por
recorrer.
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Por ejemplo, en caso de tener cuatro resistencias asociadas en paralelo,
la resistencia equivalente del circuito se calcula como:1/R eq = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4
Para entender y poner en práctica, dispones de un juego interactivo sobre
la asociación de resistencias.
Todos los componentes de un circuito eléctrico son representados graáficamente
mediante símbolos elementalesaceptados por normas internacionales. Los
esquemas de los circuitos eléctricos son dibujos simplificados que se utilizan para ver
de forma clara y rápida como están conectados los circuitos.
6. La Ley de Ohm
Son varias las leyes que han estudiado los circuitos eléctricos. Entre ellas destaca la
del año 1827 cuando, de forma experimental, Georg Simon Ohm encontró la relación
que se podía expresar de forma matemática entre las tres magnitudes más
importantes de un circuito eléctrico: diferencia de potencial, intensidad de
corriente y resistencia.
La ley de Ohm es la ley fundamental de la corriente eléctrica que dice:
"En un circuito eléctrico, la intensidad de la corriente que lo recorres directamente
proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que
este presenta".
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Y se expresa de la siguiente manera:
V=R • I
En el siguiente juego interactivo puedes entender de una manera más gráfica la ley de
Ohm.
7. La Ley de Joule
Cuando por un conductor circula corriente eléctrica, este se calienta y produce calor.
Esto es debido a que parte deltrabajo que se realiza para mover las cargas
eléctricas entre dos puntos de un conductor se pierde en forma de calor.
El año 1845, James Prescott Joule fue capaz de encontrar la ley que permite calcular
este efecto, viendo que este trabajo disipado en forma de calor es:
Proporcional al tiempo durante el que pasa la corriente eléctrica.
Proporcional al cuadrado de la intensidad que circula.
Proporcional a la resistencia del conductor.
Se expresa de la siguiente manera:
W = R • I 2 • t
El efecto Joule limita la corriente eléctrica que pueden transportar los cables de las
conducciones eléctricas. Este límite asegura que la temperatura que pueden conseguir
los cables no pueda producir un incendio. Una manera de asegurar que no supere el
límite es utilizando un fusible: un dispositivo formado por un hilo de metal que va
conectado en serie al circuito general de la instalación eléctrica.
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Se denomina resistencia eléctrica (R) de una sustancia o materia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia.
Depende de varios factores:
- Naturaleza del material con el que está hecho el conductor.- Su geometría (su extensión y superficie, área o sección).
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Su valor viene dado en ohms o ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.
Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.
La relación entre la Intensidad de una corriente eléctrica, la tensión (o diferencia de potencial) y la resistencia que se opone a dicha corriente está expresada en la llamada ley de Ohm.
ASOCIACIÓN DE RESISTENCIASA una misma fuente de corriente se pueden conectar o asociar dos o m ás resistencias; esto se puede hacer de dos maneras: en serie y en paralelo.En la práctica, muchas resistencias son aparatos que transforman la energía eléctrica en otra diferente. Ejemplos: lavadoras, maquinilla de afeitar, planchas, hornillos, etc...
Resistencias en serieEn la figura se han conectado tres ampolletas en serie
Las ampolletitas del árbol de Pascua están conectadas en serie, si sacas una de ellas (o se quema) se apagan todas porque el circuito queda interrumpido.
Las características de las resistencias conectadas en serie son:a) por cada resistencia circula la misma corrienteI = I1 = I2 = I3 b) la tensión de la fuente es igual a la suma de las tensiones de cada una de las resistenciasV = V1 + V2 + V3c) la resistencia equivalente a todas ellas es igual a la suma de cada una de las resistenciasR = R1 + R2 + R3
Resistencias en paralelo
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Fecha: MAYO 2015
En la figura se han conectado tres ampolletas en paralelo
Las ampolletas de una mesa del comedor están conectadas en paralelo, si se quema una de ellas no se apagan las otras porque cada una está conectada en forma independiente a la fuente de corriente.Las características de las resistencias conectadas en paralelo son:a) la corriente que produce la fuente de corriente es igual a la suma de la corriente que circula por cada resistencia
I = I1 + I2 + I3 b) la tensión de la fuente es igual a la tensión de cada una de las resistencias
V = V1 = V2 = V3c) la resistencia equivalente a todas ellas es igual a la suma del inverso de cada resistencia
ACTIVIDAD
Resolver los siguientes ejercicios
7. WEBGRAFÍA
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/iii.-los-circuitos-electricos
COLEGIO NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO ESPINAL – TOLIMA
