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INEM
JOSE FELIX DE RESTREPO
GUIA DE APRENDIZAJE No 13
ASIGNATURATECNOLOGÍA EINFORMÁTICA
Grado IX
III PERIODO
ELECTRICIDAD
Un mundo sin electricidad hoy es impensable, sin ella tendríamos un retroceso
porque está presente en todas nuestras actividades diarias: producción en las
fábricas, servicios comerciales, hospitales, turismo, telecomunicaciones,
entretenimiento, educación, sistemas de transporte etc. El desarrollo y la
economía de un país dependen en gran medida de su infraestructura eléctrica;
por lo tanto siempre se necesitarán personas que estudien, que sepan, que
conozcan de electricidad.
Pensemos por un momento que nos quedamos sin energía eléctrica; sería
desastroso: de noche estaríamos sin iluminación para tantísimas cosas como el
transporte, iluminación en los quirófanos de los hospitales, la producción en
las fábricas, el entretenimiento de las personas, etc.
A causa de una extraña avería que aun se piensa que no se ha aclarado, en el
año de 1965 se quedo la ciudad de New York sin energía. Eran pasadas las
cinco de la tarde y por 17 angustiosas horas esa ciudad estuvo a oscuras; se
puede uno imaginar la difícil situación que vivieron las personas (ver Figuras
2 y 3).
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Figura 1. Ciudad sin electricidad. Figura 2 Aviso del día de apagón En New York
Figura 3. New York a oscuras
Se obtiene electricidad fundamentalmente de dos maneras:
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1. El voltaje alterno que es aquel que se produce en las centrales
hidroeléctricas o termoeléctricas y está presente en nuestras casas, y la
podemos tomar de los tomas de los muros cuyo valor es de 110 o 120 voltios.
Este voltaje ofrece ciertos riesgos si no se tiene el suficiente conocimiento, así
que utilizarla debe ser con la supervisión del profesor en el aula de taller.
Figura 4. Central Hidroeléctrica
En la Figura 4 se ve en general las partes que conforman una central
hidroeléctrica.
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Línea de transmisión
Torre de energía
Presa
Transformador
Generador
Turbina
Aguas abajo
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2. La otra forma de obtención de electricidad es el voltaje de las pilas con sus
terminales positivo y negativo (de 1.5 voltios), y si reunimos algunas de ellas
se obtienen las baterías (por ejemplo de 12 y 9 voltios). Lo ideal es que se
utilice pilas y baterías en los experimentos porque es más seguro para los
estudiantes (de no tenerlas se usa voltaje alterno, pero con la orientación en
todo momento del profesor).
Figura 5. Pilas de 1.5 voltios
Figura 6. Baterías de 12 y 9 voltios
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Existen todavía otras formas de obtener energía que en nuestro medio están en
menor proporción; por ejemplo con el viento (eólica) que también es voltaje
alterno, y con el sol (fotovoltaica o paneles solares) que es un voltaje similar
al de una pila porque tiene su terminal positivo y negativo.
Figura 7. Energía eólica Figura 8. Partes generales de un
generador eólico
Figura 9. Instalación de paneles solares en techo
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APLICACIONES DE LA ELECTRICIDAD
Las aplicaciones de la electricidad son variadas, por ejemplo en la cocción de
los alimentos, procesos industriales en las fábricas, iluminación, motores para
mover maquinas como trenes usados en el transporte, en los hospitales. En
nuestras casas la utilizamos todo el tiempo: entretenimiento con la TV, la
nevera conserva frescos los alimentos, para iluminarnos en las noches, etc.
Producción de calor
Cuando pasa una corriente por un conductor eléctrico se produce calor, esta
característica se aprovecha por ejemplo en los electrodomésticos (estufas,
planchas para la ropa), calentamiento de ambientes (calefacción), procesos
industriales que requieren calor, etc.
Iluminación
Si la temperatura del conductor por el que circula una corriente es muy alta
este es capaz de emitir luz (se vuelve incandescente). Las bombillas comunes
tiene un filamento de wolframio que al calentarse se pone incandescente y
emite luz. Aun existen otros dispositivos capaces de producir luz y son las
lámparas: fluorescentes, de vapor de mercurio, de vapor de sodio, halógenas
etc.
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Movimiento
Muchos aparatos eléctricos que usamos utilizan un motor eléctrico como por
ejemplo las aspiradoras, ventiladores, licuadoras, taladros eléctricos, etc.
Hay lugares donde se usan mucho los motores eléctricos como las industrias,
la minería, el transporte, etc.
MAGNETISMO
Es la propiedad de ciertos materiales de atraer pedazos de metal. Los
materiales que de una manera natural o artificial poseen la propiedad del
magnetismo se llaman imanes (vea la Figura 10).
Figura 10. Imán con su polo norte y sur y sus líneas de campo magnético B.
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Líneas de campo magnético B
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En las zonas situadas en los extremos del imán se concentra el magnetismo y
por esa razón las llaman polos, y se denominan por convención polo norte(N)
o positivo y polo sur(S) o negativo.
INTERACCIÓN ENTRE IMANES
Ahora, si se acercan dos imanes vemos como al encontrarse polos diferentes
los imanes se atraen, y si se acercan y se encuentran polos iguales los imanes
se rechazan (vea la Figura 11).
Figura 11. Imanes que se atraen y se rechazan
Esta propiedad de atracción o rechazo entre dos imanes la usa una persona
para orientarse en un lugar desconocido respecto del norte y el sur geográfico
de la siguiente forma:
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Uno de los imanes es la tierra misma que es como un imán gigantesco con sus
polos norte y sur (a la tierra la rodea un campo magnético, vea la Figura 12), y
el otro puede ser un pequeño imán que se coloca flotando en un poco de agua
mediante por ejemplo una hoja de un árbol, o un pedacito de corcho.
Figura 12. La tierra es un gigantesco imán.
En esta condición el pequeño imán girará y se orientará señalando de forma
aproximada la dirección norte-sur de la tierra. El extremo del pequeño imán
señalado como norte señalará el norte geográfico y el polo sur se orienta hacia
el sur geográfico; esta es una pequeña experiencia que se puede realizar.
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Líneas de campo magnético de la tierra
Pequeño imán
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ELECTROIMAN
Si se forma un circuito eléctrico con una batería de unos 9 voltios y un
alambre esmaltado que se enrolla alrededor de un clavo (formando una
bobina). La corriente que circula por alambre enrollado crea un campo
magnético tal como si fuese un imán y por eso lo llaman electroimán: si le
acercamos pedacitos de metal a la punta del clavo vemos como son atraídos.
La corriente eléctrica entonces tiene comportamiento magnético.
Es clave que enrollemos el alambre esmaltado formando una bobina, veamos
porque razón:
Si por un alambre recto va una corriente eléctrica I, alrededor de él habrá un
campo magnético B (vea la Figura 13).
Figura 13. Campo magnético B alrededor de un alambre por el que circula una corriente I.
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Alambre recto
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Si la corriente i va por el alambre (pero enrollado formando una bobina) como lo muestra la Figura 14, se concentra el campo magnético B y termina comportándose como si fuera un imán con su polo norte y su polo sur y sus líneas de campo magnético (vea la Figura 14).
Figura 14. Alambre enrollado (bobina) que al ser recorrido por una corriente se comporta como un imán.
Nota: compare esta Figura 14 con la Figura 10 y observe la semejanza que hay
entre ellas.
Taller guía 13 grado 9
1. ¿De acuerdo a la lectura que tan importante es la electricidad?
2. Explique las diferentes formas de obtener electricidad.
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Líneas de campo
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3. ¿En general cuales son las partes de una central hidroeléctrica?
4. ¿Porque los imanes tienen partes llamadas polos?
5. ¿Cómo se puede obtener un electroimán?
6. ¿Que es lo que sucede cuando una persona se orienta en un lugar
desconocido con una brújula?
7. Escriba las partes en general de un generador eólico
8¿Qué es el magnetismo?
9. ¿En un electroimán porque se enrolla el alambre formando un solenoide?
10. La guía describe aplicaciones de la electricidad. Escriba en detalle acerca
de ellas.
11. Algo sucedió en New York en 1965. Escriba acerca de ello.
12. En su opinión cual forma de producir electricidad es menos dañina al
medio ambiente. Escriba sus razones.
13. ¿Que es un solenoide?
Figura 1 tomada de
https://www.google.com.co/search?q=imagen+ciudad+a+oscuras&biw=1024&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CCYQ7AlqFQoTCOylle-33cYCFcg1PgodtXwA3g
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Figuras 2 y 3 tomadas de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw
Figura 4 tomada de
https://www.google.com.co/search?q=imagen+ciudad+a+oscuras&biw=1024&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CCYQ7AlqFQoTCOylle-33cYCFcg1PgodtXwA3g#tbm=isch&q=imagen+produciionde+energia+en+central+hidro
Figuras 5 y 6 tomadas de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+pilas+y+baterias&biw=1024&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CCYQ7AlqFQoTCLajxLrC3cYCFUw1Pgod2TIKdg
Figuras 7 y 8 tomadas dehttps://www.google.com.co/search?q=imagen+ciudad+a+oscuras&biw=1024&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CCYQ7AlqFQoTCOylle-33cYCFcg1PgodtXwA3g#tbm=isch&q=imagen+produciionde+energia+eolica
Figura 9 tomada dehttps://www.google.com.co/search?q=imagenes+paneles+solares&biw=1024&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&sqi=2&ved=0CCYQ7AlqFQoTCKzXq8P04sYCFck5PgodWp4Erw
Figura 10 tomada de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw#tbm=isch&q=imagenes+de+iman+recto+campo+magnetico
Figura 11 tomada de
https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=
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isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw#tbm=isch&q=imanes+imagenes&imgrc=MDsk9xoHJ-goIM%3A
Figura 12 tomada de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw#tbm=isch&q=imagen+campo+magnetico+terrestre
Figura 13 tomada de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw#tbm=isch&q=imagenes+campo+magnetico+en+un+alambre
Figura 14 tomada de https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+new+york+en+el+apagon+de+1965&espv=2&biw=1034&bih=584&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CDAQ7AlqFQoTCM34jOuV5cYCFcwzPgodHvkHVw#tbm=isch&q=imagenes+de+bobina+y+campo+magnetico
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