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INSTITUCIÓN EDUCATIVA CIUDADELA DEL SUR
EDUCACIÓN BÁSICA
CICLO SECUNDARIA GRADO 8°
TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA
2º Periodo
MODIFICADO POR
ALBA LUCIA RODRIGUEZ
2015
Institución Educativa Ciudadela Del Sur EDUCACIÓN BÁSICA SECUNDARIA
ÁREA TECNOLOGÍA E INFORMATICA
segundo periodo
UNIDAD DIDÁCTICA 1: “CIRCUITOS ELECTRICOS” LOGRO: Aplicar los diferentes conceptos de electricidad básica y utilizar los componentes eléctricos para la elaboración de un proyecto previamente probado en un simulador electrónico. COMPETENCIAS: INTERPRETATIVA: Establece la diferencia entre los diferentes conceptos de la electricidad básica y diferencia los componentes básicos con el fin de realizar tanto la simulación como el montaje de circuitos eléctricos.
ARGUMENTATIVA: Explica las características básicas de los diferentes circuitos y de los componentes eléctricos que utilizará en sus respectivas simulaciones y montajes.
PROPOSITIVA:
Plantea estrategias grupales para socializar los trabajos de las diferentes simulaciones y montajes de circuitos eléctricos como experiencias significativas desarrolladas en clase.
CONTENIDOS
GUÍA Nº1: “CIRCUITOS ELECTRICOS”
CIRCUITOS ELÈCTRICOS
SIMULADOR DE CIRCUITOS
CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Momento A: Exploración del video de introducción al tema y realización del cuestionario.
Momento B: Apropiación de conceptos básicos de electricidad básica.
Momento C: Elección de trabajos y propuesta elaborada en el simulador de circuitos eléctricos
Momento D: Creatividad para socializar los trabajos elaborados.
Cumplimiento y responsabilidad con trabajos y tareas
Participación activa, puntualidad y asistencia
UNIDAD DIDACTICA I
8°
CIRCUITOS
TALLER No. 1
ACTIVIDADES BÁSICAS CURRICULARES
MOTIVACIÓN Y PRESABERES:
Cómo sería la vida en estos tiempos
Si no hubiese electricidad?
Formen grupos de trabajo y reflexionen sobre esta pregunta.
Escriban sus respuestas en sus respectivos cuadernos.
¡Queridos estudiantes!
TECNO - TRANSVERSALIDAD
EL FUTURO ES MUY
IMPORTANTE
PORQUE EN ÉL PASARÉ
EL RESTO DE MI VIDA
Organicen el grupo y ubíquense en los diferentes computadores con internet para ver el
video (http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/ELECTRICIDAD.htm) sobre electricidad básica
y prepárense para contestar el siguiente cuestionario:
CUESTIONARIO
¿Cuál es la unidad de intensidad de corriente eléctrica?
¿Cuál es la unidad de tensión (voltaje o diferencia de potencial) eléctrica?
¿Cuál es la unidad de resistencia eléctrica?
¿La corriente eléctrica es un movimiento de…?
¿Los átomos están formados por protones, electrones y …?
¿Qué carga eléctrica tienen los protones?
Un circuito eléctrico es por donde __________ los electrones.
Un circuito eléctrico está formado por un generador, un conductor, un elemento de
maniobra y un _____________________.
¿Con qué aparato se mide la intensidad de corriente eléctrica?
¿Cuando aumenta la sección de un conductor aumenta o disminuye la resistencia?
¿Cuándo aumenta la longitud de un conductor, qué pasa con su resistencia?
La ley fundamental de la electricidad V=I/R se llama?
¿Todos los elementos conectados en serie en un circuito son atravesados por la misma
corriente eléctrica? Conteste Verdadero o Falso
ANTES DE EMPEZAR, SOCIALIZAR EL REGLAMENTO DE LA SALA DE SISTEMAS Y
LLENAR EL RESPECTIVO FORMATO DE CONTROL DE LA MISMA.
NUEVOS CONCEPTOS:
Leer atentamente con mi equipo de trabajo:
CARGA ELÉCTRICA y CORRIENTE:
La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. Los átomos
de un cuerpo son eléctricamente neutros, es decir la carga negativa de sus electrones se
anula con la carga positiva de sus protones. Podemos cargar un cuerpo positivamente
(potencial positivo) si le robamos electrones a sus átomos y podemos cargarlo
negativamente (potencial negativo) si le añadimos electrones. .
Si tenemos un cuerpo con potencial negativo y otro con potencial positivo, entre estos
dos cuerpos tenemos una diferencia de potencial (d.d.p.) Los cuerpos tienden a estar en
estado neutro, es decir a no tener carga, es por ello que si conectamos los dos cuerpos con
un conductor (elemento por el que pueden pasar los electrones fácilmente) los electrones
del cuerpo con potencia negativo pasan por el conductor al cuerpo con potencial positivo,
para que los dos cuerpos tiendan a su estado natural, es decir neutro.
Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo
que se llama corriente eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos para que
cuando los conectemos con un conductor se genere corriente eléctrica. La diferencia de
carga de los dos cuerpos será la causante de más a menos corriente. Esta carga de un
cuerpo se mide en culombios (C).
TENSIÓN O VOLTAJE:
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
La Tensión es la diferencial de potencial entre dos puntos. Por eso en física se llama d.d.p
(diferencia de potencial) y en tecnología Tensión o Voltaje. Como ya debemos saber por el
estudio de la carga eléctrica la tensión es la causa que hace que se genere corriente por
un circuito. En un enchufe hay tensión (diferencia de potencial entre sus dos puntos) pero
OJO no hay corriente. Solo cuando conectemos el circuito al enchufe empezará a circular
corriente (electrones) por el circuito y eso es gracias hay que hay tensión. Entre los dos
polos de una pila hay tensión y al conectar la bombilla pasa corriente de un extremo a otro
y la bombilla luce. A mayor tensión entre dos polos mayor cantidad de electrones y con
más velocidad pasaran de un polo al otro. La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión
es de 0V (cero voltios) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera una pila diremos que la
pila se ha agotado. Pero ¿Quien hace que se mantenga una tensión entre dos puntos? Pues
los Generadores, que son los aparatos que mantienen la d.d.p o tensión entre dos puntos
para que al conectar el circuito se genere corriente. La tensión se mide en Voltios (V).
INTENSIDAD DE CORRIENTE:
Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Imaginemos que
pudiésemos contar los electrones que pasan por un punto de un circuito eléctrico en un
segundo. Pues eso sería la Corriente eléctrica. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo una
corriente de 1 A (amperio) equivale a 6,25 trillones de electrones que han pasado en un
segundo. ¿Muchos verdad?
RESISTENCIA ELÉCTRICA:
Los electrones cuando en su movimiento se encuentran con un receptor (por ejemplo una
lámpara) no lo tienen fácil para pasar por ellos, es decir les ofrecen una resistencia. Por el
conductor van muy a gusto porque no les ofrecen resistencia a moverse por ellos, pero los
receptores no. Por ello se llama resistencia a la dificultad que se ofrece al paso de la
corriente. Todos los elementos de un circuito tienen resistencia, excepto los conductores
que se considera caso cero. Se mide en Ohmios (Ω). La resistencia se representa con la
letra R. La resistencia se suele medir con el polímetro, que es un aparato que mide la
intensidad, la tensión y por supuesto también la resistencia entre dos puntos de un
circuito o la de un receptor.
POTENCIA ELÉCTRICA:
La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidad de.......
¿Por qué? Pues porque depende del tipo de receptor que estemos hablando. Por ejemplo de
una Lámpara o Bombilla sería la cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad de
sonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide en vatios (w) y se representa con la
letra P.
Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.
Por cierto su fórmula es P=V x I (tensión en voltios, por Intensidad en Amperios).
ENERGÍA ELÉCTRICA:
La energía eléctrica es la potencia por unidad de tiempo. La energía se consume, es decir a
más tiempo conectado un receptor más energía consumirá. También un receptor que tiene
mucha potencia consumirá mucha energía. Como vemos la energía depende de dos cosas, la
potencia del receptor y del tiempo que esté conectado.
Su fórmula es E= P x t (potencia por tiempos)
Su unidad es el w x h (vatio por hora) pero suele usarse un múltiplo que es el Kw x h
(Kilovatios por hora)
Si ponemos en la fórmula la potencia en Kw y el tiempo en horas ya obtendremos la energía
en Kw x h.
Aquí tenemos una tabla con las principales magnitudes eléctricas y sus fórmulas:
MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD SIMBOLO FÓRMULA
CARGA C CULOMBIO C
TENSIÓN V VOLTIOS V V = I x R
INTENSIDAD I AMPERIOS A I = V/R
RESISTENCIA R OHMIOS Ω R = V/I
POTENCIA P VATIOS W P = V x I
ENERGÍA E VATIO POR HORA w x h E = P x t
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Ver la siguiente página: http://www.librosvivos.net/smtc/hometc.asp?temaclave=1021
LA CORRIENTE ELÉCTRICA:
Tras el invento de la bombilla incandescente por Edison, en 1879, la vida de la mayoría de
las personas cambió radicalmente. La electricidad ha cambiado nuestra forma de vivir,
de trabajar, de comunicarnos o de disfrutar del tiempo libre.
Podemos decir que la electricidad mueve el mundo. Por eso es difícil imaginar nuestra vida
sin electricidad.
La electricidad ofrece tantas ventajas porque se puede transformar en otras formas de
energía con relativa facilidad:
PRECAUCIONES:
Las descargas eléctricas pueden producir desde pequeños calambres a serias quemaduras
y contracciones musculares que pueden provocar la muerte.
COMPONENTES DE UN CIRCUITO:
SONIDO LUZ MOVIMIENTO
¿Te has fijado alguna vez en cómo funciona una linterna? Al cerrar el interruptor de la
linterna se produce una corriente eléctrica debido al desplazamiento de electrones. Esa
corriente eléctrica atraviesa los diferentes componentes del circuito.
Mueve el cursor por los diferentes elementos y haz clic en el interruptor para encender la
linterna.
La pila (generador), la bombilla (receptor), el conductor metálico y el interruptor son los
componentes del circuito eléctrico.
♦ La energía de la pila produce una corriente eléctrica que va de la pila a la bombilla por un
conductor y vuelve a la pila. Si abrimos el circuito, no hay corriente eléctrica.
♦ En general, los circuitos eléctricos constan de generadores, conductores,
receptores y elementos de maniobra
GENERADORES:
Los generadores (pilas, baterías, dinamos de bicicleta...) suministran e impulsan la energía
por el circuito. Se caracterizan por tener tensión o voltaje.
La tensión o voltaje provoca el movimiento de cargas eléctricas, es decir, la corriente
eléctrica. Para que esta corriente fluya tiene que haber dos puntos con diferente tensión.
El voltaje de una pila suele ser de 1 a 9 V. Todas las pilas tienen
dos polos: uno positivo (+) y uno negativo (-). Por convenio, se
considera que la corriente va desde el polo positivo al negativo
por el exterior de la pila.
CONDUCTORES:
Los conductores son los cables y láminas metálicas que tienen la misión de conectar el
generador (pila) con el receptor (bombilla). Con los cables conectamos los distintos
componentes del circuito.
Los cables se fabrican con materiales que conducen muy bien la electricidad, como el
cobre.
Son buenos conductores de la electricidad los metales (cobre, plata, oro, etc.) y
sustancias como el grafito (presente en la mina de lápiz).
Son malos conductores de la electricidad los llamados aislantes (madera, vidrio, corcho,
etc.). Algunos aislantes, como el plástico, se utilizan para recubrir los conductores y así,
se protege a las personas de posibles descargas eléctricas
RECEPTORES Y ELEMENTOS DE MANIOBRA:
Los receptores transforman la energía eléctrica que pasa a través de ellos en luz, calor,
movimiento o sonido. El paso de la corriente eléctrica se controla mediante los elementos
de maniobra.
La bombilla es un receptor. Al paso de la corriente su filamento se pone incandescente y
produce luz y calor
El voltaje de la red eléctrica suele ser de 220 V. La electricidad se genera
en las centrales eléctricas y se transporta a través de la red por medio de
largos tendidos de cables
En el caso de los motores influye la forma en que se conectan. La corriente puede circular
en ambos sentidos; al cambiar el sentido de la corriente, cambia el del giro del motor.
ESQUEMA DE UN CIRCUITO:
Los circuitos eléctricos se representan mediante esquemas:
En los esquemas, cada componente tiene un símbolo establecido
CIRCUITO SERIE:
En los circuitos en serie los elementos están conectados uno a continuación del otro. Solo
hay un camino por el que pasa la corriente eléctrica
La conexión en serie es poco frecuente. Veamos qué ocurre cuando falta o se funde una
bombilla
En un circuito en serie:
♦ La intensidad es única en todos los puntos del circuito.
♦ La tensión o el voltaje se reparten entre los diferentes componentes. Las bombillas de
un circuito en serie lucen menos que cada una por separado
CIRCUITO PARALELO:
En los circuitos en paralelo la corriente que sale de la pila se reparte por varios caminos
donde están los receptores colocados en paralelo
Casi todos los circuitos eléctricos que usamos en casa están en paralelo. Veamos qué
ocurre cuando falta o se funde una bombilla
En un circuito en paralelo:
♦ La corriente eléctrica se reparte por las ramas donde se sitúan los componentes.
♦ El voltaje de cada componente es el mismo. Las bombillas lucen más que si estuvieran
conectadas en serie
SIMULADOR ELÉCTRICO
En esta parte de la guía, el docente puede utilizar un Video Beam y unos buenos parlantes
para mostrar el video e incluso proyectar otros si el tiempo lo permite. También, si
dispone de una sala con internet puede hacerse esta actividad con los grupos de trabajo
por computador o distribuyendo los estudiantes según la capacidad de la sala de sistemas.
http://www.youtube.com/watch?v=g1z5bscD23c&feature=relmfu
Continuemos…
INTERESANTE LA ACTIVIDAD ¿VERDAD?
ACTIVIDADES DE APLICACIÓN DE CONOCIMIENTOS.
1. Circuito básico
2. Circuito serie
3. Circuito paralelo
4. Circuito mixto (Averiguar en qué
consiste y cómo es su
funcionamiento)
NOTA: GUARDAR CADA MONTAJE CON EL NOMBRE APROPIADO.
Una vez que los ha guardado prueba a modificar cambiando la bombilla por otros
componentes de los que llamamos receptores en la teoría vista anteriormente (motor,
zumbador, LED, entre otros). Si te satisfacen, guárdalos con su respectivo nombre.
Ahora que ya has practicado lo básico prueba con crear tus propios montajes tan
complejos como tu imaginación se los permita; pues recuerda que en la simulación si se
queman los componentes no hay problema. Ni se daña el PC ni el programa de simulación.
En la vida real ese tipo de errores no se puede cometer pues o se pierde dinero o se
afecta la salud con una descarga eléctrica o se puede provocar incluso la muerte.
En este momento, ya debiste haber creado una carpeta con el
nombre de su grupo y haber guardado cada uno de los
circuitos hechos con un nombre apropiado. Antes de hacerlo
llamar a tu profesor para revisar el montaje y acatar las
respectivas correcciones, sugerencias y aprobación.
De todos los montajes de circuitos montados en el simulador,
debes elegir uno como grupo para realizar el montaje con componentes reales. Busca
REALIZAR LOS SIGUIENTES MONTAJES,
USANDO EL SIMULADOR DE CIRCUITOS
MONTANDO UN CIRCUITO REAL…
siempre la compañía y asesoría de su profesor o una persona adulta si estás trabajando en
casa.
Con tus compañeros de equipo de trabajo, pónganse de acuerdo sobre el montaje a
realizar, planifiquen muy bien todo: materiales, costos (que sea alcanzable para el grupo),
herramientas, tiempo (cronograma de actividades), como lo van a exponer; en fin todo lo
necesario para que la actividad sea un éxito.
Si quieres divertirte un poco más. Puedes realizar el siguiente montaje
PRODUCCIÓN
DE
CONOCIMIENTOS
SOCIALIZA…
PROFUNDIZACIÓN
Es hora de mostrar
el resultado de tu
gran esfuerzo,
pero a lo grande…
RECUERDO
AFIANZO
PRACTICO
PRODUZCO
EVALUACION ENERGÍAS Y ELECTRICIDAD 1º
1. La energía es
a. La capacidad de producir un efecto (trabajo)
b. El efecto (trabajo) producido
c. La velocidad con la que se ha producido el efecto
d. Ninguna de las anteriores
2. La energía solar
a. Produce electricidad a partir de la luz (foto térmica)
b. Produce calor a partir de la luz (fotoeléctrica)
c. Las dos anteriores
d. Ninguna de las anteriores
3. ¿Cuál de estas fuentes de energía es renovable?
a. Hidráulica
b. Nuclear
c. Las dos anteriores
d. Ninguna de las anteriores
4. La energía nuclear
a. Produce electricidad a bajo coste económico
b. Tiene graves riesgos de accidentes y genera residuos peligrosos
c. Las dos anteriores
d. Ninguna de las anteriores
5. Cuál de estas fuentes de energía es limpia?
a. Gas natural
b. Petróleo
c. Nuclear
d. Ninguna de las anteriores
6. Las energías renovables hoy
a. No son capaces de cubrir la demanda global
b. Cubren gran parte de la demanda global
c. Cubren una parte de la demanda global
d. Aún no están en funcionamiento
7. El carbón y el petróleo
a. Son combustibles fósiles
b. Se renuevan fácilmente
c. No contaminan gravemente
d. Ninguna de las anteriores
8. La energía eléctrica
a. Podemos transformarla con facilidad en otras formas de energía
b. La transportamos a grandes distancias con altos costes
c. Las dos anteriores
d. Ninguna de las anteriores
9. La unidad en que se mide la energía es
a. vatio
b. voltio
c. julio
d. Ninguna de las anteriores
10. El petróleo
a. Es un compuesto químico
b. Es una mezcla de diversas sustancias
c. Es un elemento de la tabla periódica
d. Ninguna de las anteriores
1. Uno de los siguientes nombres no corresponde con una forma de energía:
. Batería
. Mareomotríz
. Potencial
. Eólica
. Química
2. La energía eléctrica se caracteriza por:
. Utilizar el agua
. Producir luz
. Utilizar el movimiento de los electrones
. Servir para las máquinas
. Ser creada por el hombre.
3. Al siguiente personaje se le atribuye el invento del pararrayos:
. Alexandro Volta
. Michael Faraday
. André María Amper
. Tomas Alba Edinson
. Benjamín Franklin
4. El inventor de la Pila fue:
. Tomas Alba Edinson
. Alexandro Volta
. André María Amper
. Gugliermo Marconi
. Simon Ohm
5. La parte más importante del átomo en la corriente electrica es:
. El núcleo
. Los protones
. Los electrones
. Los neutrones
. Las órbitas
6. La corriente eléctrica se puede definir como:
. Átomo con muchos electrones
. Átomos con pocos electrones
. Material con exceso de electrones
. Movimiento de electrones
. Material con defecto de electrones
7. Para formar un circuito deben haber los siguientes elementos:
. Una pila, cables y un alicate.
. Una pila, alambre y una resistencia.
. Una batería, cables y un protoboard
. Una bateria, alambre y una pila
. Un motor, cables y resistencia
8. Un accidente eléctrico se hace menos peligroso a:
. Mayor tiempo de electrocución
. Mayor corriente eléctrica
. Menor tamaño de la persona
. Menor cantidad de corriente eléctrica
. Menos directo sea el contacto con la corriente eléctrica
9. La unidad de medida de la resistencia electrica es:
. El Voltaje
. El Ohmio
. El Kilo
. El Amperio
. El vatio
10. No es un material conductor:
. Oro
. Cobre
. Plata
. Polietileno
