Guía del docente. 1. Descripción curricular:

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Guía del docente. 1. Descripción curricular:"

Carmelo Barbero Carmona
hace 5 años
Vistas:

1 Guía del docente. 1. Descripción curricular: - Nivel: 4º medio. - Subsector: Ciencias Físicas. - Unidad temática: Electricidad y magnetismo. - Palabras claves: líneas equipotenciales, potencial eléctrico, energía eléctrica, fuerza eléctrica, campo magnético, campo eléctrico. - Contenidos curriculares: Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Observación y análisis de la fuerza entre dos conductores rectilíneos que portan corriente. Descripción de la trayectoria de una carga en un campo magnético uniforme. 2. Contenidos relacionados: - 1º medio: La presencia de la electricidad en el entorno: la casa, el pueblo, la ciudad. Debate sobre su importancia en la vida moderna. Carga eléctrica: separación de cargas por fricción. Atracción y repulsión entre cargas. - 4º medio: Cargas en reposo. Fuerza de Coulomb en distintas situaciones. Campo y potencial eléctrico. Aplicaciones a la electricidad atmosférica. Cargas en movimiento. Cálculo y análisis gráfico de la trayectoria de una carga en un campo eléctrico constante y uniforme. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Observación y análisis de la fuerza entre dos conductores rectilíneos que portan corriente. Descripción de la trayectoria de una carga en un campo magnético uniforme.

2 3. Aprendizajes esperados: Los alumnos y alumnas: Aplicar conceptos, relaciones y leyes para resolver problemas vinculados con la electricidad y el magnetismo. Describir diferentes fenómenos eléctricos y relacionarlos con situaciones cotidianas y aplicaciones técnicas. Reconocer las características de campos eléctricos y magnéticos, y sus interacciones con cargas. Aplicar los principios del electromagnetismo para explicar el funcionamiento de diferentes aparatos de uso cotidiano. Comunicar las ideas y principios físicos que explican fenómeno simples asociados a la naturaleza electromagnética de los cuerpos. Utilizar diferentes medios de comunicación para recopilar información acerca de la electricidad y el magnetismo y su interacción con otros campos del conocimiento. 4. Recursos digitales asociados de - Presentación PowerPoint: Descubriendo puntos equipotenciales. 5. Descripción general de la actividad: La actividad de este tema está vinculada a la presentación en PowerPoint Descubriendo puntos equipotenciales, en ella se muestra una actividad que consiste en encontrar las líneas equipotenciales. La duración de esta actividad es de 2 horas pedagógicas.

Actividad: Descubriendo puntos equipotenciales. 1. Introducción: Campo eléctrico: Todo cuerpo que se encuentra eléctricamente cargado genera un campo eléctrico en el espacio que lo rodea.

3 Actividad: Descubriendo puntos equipotenciales. 1. Introducción: Campo eléctrico: Todo cuerpo que se encuentra eléctricamente cargado genera un campo eléctrico en el espacio que lo rodea. Si acercamos una eléctrica a este espacio, ella experimentará una fuerza una fuerza en dirección de las líneas de campo. La dirección de del campo eléctrico en un punto es la dirección de la fuerza que actúa sobre la carga en ese punto. El campo eléctrico está relacionado con un potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica: Una partícula cargada colocada en un punto de un campo eléctrico, tiene una energía potencial eléctrica con respecto a algún punto de referencia. Para levantar un objeto desde el suelo hasta cierta altura es necesario efectuar un trabajo sobre él para vencer la fuerza de gravedad debida al campo gravitacional terrestre. El objeto en esa posición, adquiere energía potencial gravitatoria.

4 Si levantamos un cuerpo del doble de masa, la energía potencial será también el doble, si la masa es el triple, la energía requerida será también el triple, y así sucesivamente. Lo mismo ocurre en el caso de las cargas eléctricas. Si se quiere mover una carga de prueba q desde el infinito (región alejada donde el potencial eléctrico de la carga generadora es prácticamente nulo) hasta cierto punto dentro de un campo eléctrico generado por una carga Q, es necesario ejercer una fuerza por un agente externo, y por tanto realizar un trabajo contra las fuerzas eléctricas, por lo que la carga de prueba adquiere una cierta energía potencial eléctrica (U). El trabajo W realizado para mover la carga de prueba corresponde al cambio de la energía potencial eléctrica, experimentado por dicha carga. De hecho, si soltamos la carga q, acelerará alejándose de Q y transformando la energía potencial ganada en cinética. W = U punto U infinito El potencial eléctrico (V) en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica (ley de Coulomb) para mover una carga unitaria q desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es cero. Dicho de otra forma es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde el infinito hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

2. Desarrollo de la actividad: Descubriendo puntos equipotenciales. En esta actividad se pretende guiar a los alumnos y alumnas para que sean capaces de descubrir los puntos o líneas equipotenciales.

5 2. Desarrollo de la actividad: Descubriendo puntos equipotenciales. En esta actividad se pretende guiar a los alumnos y alumnas para que sean capaces de descubrir los puntos o líneas equipotenciales. Materiales: Papel milimetrado. Sal de mesa. Agua. Vaso de precipitado. Un recipiente de baja altura donde quepa el papel milimetrado. Una batería de 9 volt. Tres láminas de cobre, dos con forma rectangular y la tercera en forma de circunferencia. (Para electrodos o condensadores) Un voltímetro (multitester). Cables conectores con entremos en forma de caimán. 10 cm de cable de cobre grueso. Montaje: 1. En un vaso precipitado se mezcla el agua con la sal. La solución tienen que ser homogénea. 2. Sobre el tiesto se coloca el papel milimetrado (figura). 3. Ubica la cubeta sobre la mesa y vierte el agua con la sal de tal forma que empape el papel completamente.

6 4. Monta los electrodos planos de forma paralela sobre uno de los ejes del papel milimetrado de tal forma que el otro eje quede perpendicular. 5. La idea es que la distancia entre los electrodos planos sea de, por lo menos, 10 cm. 6. Conecta los electrodos a la batería y al voltímetro, como indica el esquema. 7. Con la sonda conectada al voltímetro, mide potenciales a una misma distancia respecto al electrodo plano. 8. Haz una tabla en la cual en una columna esté la distancia en (cm) al electrodo plano, y en la otra el voltaje encontrado a esa distancia. 9. Con los datos obtenidos haz un grafico cm v/s diferencia de potencial. Distancia (cm) Diferencia de potencial (V)

7 10. Puedes cambiar a otros tipos de electrodos, por ejemplo, circulares. 11. Con los datos obtenidos, realiza un informe en que des a conocer tus conclusiones con respecto a esta actividad. 3. Conclusiones:

Documentos relacionados

Guía del docente. - 4º medio:

Guía del docente. - 4º medio: Guía del docente 1. Descripción curricular: - Nivel: 4º medio. - Subsector: Ciencias Físicas. - Unidad temática: Circuito de corriente variable. - Palabras claves: corriente eléctrica, bobinas, brújulas,