Estrategias para la Enseñanza de Física del

ELECTROSTÁTICA
Objetivos: 1- 2- 3: Los alumnos realizarán experiencias reales y simuladas que ilustren
interacciones eléctricas, con el fin de determinar magnitudes y establecer relaciones y
regularidades de estas interacciones, que conduzcan a la comprensión de los conceptos e
ideas básicas de la electricidad, para estudiar el comportamiento y las propiedades de
diversos cuerpos físicos electrizados.
Materiales. Peines de carey, pedacitos de papel,
varillas de vidrio, de plástico, botella, cereal
inflado, tapón de corcho, papel aluminio, alambre
de cobre, esfera de anime, papel sanitario, lata
metálica, carpeta de plástico.
CONTENIDOS
Ver diagrama Conceptual Nº 1
DIAGRAMA CONCEPTUAL Nº 1
ELECTROSTÁTICA
Analiza
mediante
El
LEYES
CAMPO ELÉCTRICO
Cualitativamente
de
Gauss
de
Coulumb
la
Carga
Eléctrica
Se mide
análoga a
Electroscopio
Analíticamente
es
de
Se estudia
Gráficamente
Electrómetro
Cuantitativamente
Gravitación
Universal
Posee propiedades de
Polarización
Cuantización
Invarianza
Líneas de
Campo
Eléctrico
Diagramas
Vectoriales
Conservación
A través de
Distribuciones
Discretas
Para los cuales
Ejemplos
Distribuciones
Continuas
se establece
Aplicación
Ejercicios
ACTIVIDAD PREVIA
CONSTRUCCIÓN DE UN ELECTROSCOPIO
Los alumnos por equipos construirán en sus hogares un electroscopio según la figura:
Es importante que:
¾ Se extraiga gran parte del aire y de la humedad interna de la botella antes de taparla, para lo
cual se recomienda calentar cuidadosamente la botella con una vela encendida o una cocinilla.
¾ El tapón de la botella debe ser aislante, puede ser: pelota de goma, esfera de anime, tapón de
corcho, tapón de goma.
¾ Laminillas de papel aluminio.
¾ Alambre de cobre.
¾ Esfera de anime pintada con grafito (mina de lápiz mezclada con alcohol), esferita metálica o
de papel aluminio.
ESTRATEGIAS INSTRUCCIONALES
CONTENIDO
Electrostática
.
ACCIÓN DEL ALUMNO
Visualiza
la
relación
existente entre todos los
contenidos
de
ACCIÓN DEL DOCENTE
Presenta el Diagrama
Conceptual Nº 1.
la
electrostática.
una visión
integral, de los
contenidos a
Presenta el vídeo relativo estudiar y
a electrostática
Electrostática
RESULTADOS
Se proporciona
Frota un pitillo plástico con Explica
analizar
la
interacción La electrostática
papel sanitario y coloca el eléctrica por frotamiento, es la parte de la
física encargada
estudiar los
fenómenos
como la neutralización.
eléctricos
de
partículas
que
Utiliza la actividad para
poseen
cargas
introducir el concepto de eléctricas
en
reposo.
electrostática.
pitillo enfrente de una lata inducción y contacto, así de
metálica de refresco vacía,
que
reposa
sobre
superficie
observara
una
horizontal,
que
la
lata
rueda atraída por el pitillo.
CONTENIDO
Ley de cargas
Ley de Coulumb
ACCION DEL ALUMNO
Utilizando el electroscopio
construido, comprueba el
funcionamiento del mismo,
en su casa, acercándolo a
la pantalla de un televisor
(monitor), encendiendo y
apagando el TV.
En el aula de clase frota
una carpeta de plástico y
la acerca abierta, a la
esfera del electroscopio.
Luego acerca la varilla de
vidrio cargada y observa
lo que ocurre con las
laminillas
del
electroscopio.
Comprueba que ocurre, si
toca
la
esfera
del
electroscopio
cargado,
acerca primero la carpeta
de plástico y luego la
varilla de vidrio. Analiza
estas observaciones con el
profesor.
ACCION DEL DOCENTE
Explica
las
clases
RESULTADOS
de
cargas. Ley de las cargas.
Propiedades de la carga,
ley de Coulomb, establece
una definición operacional
que permita establecer la
dependencia de la fuerza
La ley de las
cargas
establece:
que
cargas de igual
tipo se repelen y
cargas
de
diferente tipo se
atraen.
de interacción eléctrica con
la carga y con la distancia La
ley
de
Coulomb
que los separa.
establece que:
A
mayor
distancia de las
cargas la fuerza
de atracción es
menor.
A mayor carga
mayor
atracción.
CONTENIDO
Gravitación Universal
ACCION DEL ALUMNO
Maneja
el
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
programa Orienta al alumno para
Relación
entre
Ley
de
masas y distancias entre diferentes masas de los Gravitación
Universal y Ley
los diversos planetas del planetas
del
Sistema
de Coulomb.
Sistema Solar.
Solar.
Empleado
esta
Principio
de
información
para
superposicón.
establecer que Ley de La fuerza sobre
cualquier masa,
Coulomb es análoga a la
es
la
suma
ley
de
Gravitación vectorial de las
fuerzas
Universal. Establece el
gravitacionales
principio de Superposición. provenientes de
cada una de las
.
otras masas.
ORBITS
para
visualizar que
compare
las
CONTENIDO
Campo Eléctrico
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
Campo eléctrico
es esa región del
la
realización
de
la espacio
que
rodea
al
ente
actividad.
cargado.
La magnitud de
E se denomina
Introduce el concepto de
intensidad
de
campo
eléctrico
e campo.
Los
trozos
de
intensidad del campo.
papel se pegan al
peine por efecto
del
campo
eléctrico.
Corta trocitos de papel y Orienta a los alumnos en
colócalos sobre el pupitre,
frota fuertemente un peine
de plástico sobre cabello
limpio y seco, luego acerca
el peine a los trocitos de
papel
y
observa
fenómeno.
Estructura de la
materia
RESULTADOS
el
Observa y analiza el video Continua con el vídeo de
Los
materiales
refuerza pueden
clasificarse
en:
refuerza
sobre
la sobre la estructura de la
conductores,
estructura de la materia.
materia, estableciendo una aislantes,
semiconductores
clasificación
de
los
y
materiales.
superconductores
de
electrostática
y electrostática
y
CONTENIDO
ACCION DEL ALUMNO
Propiedades de carga
Observa
eléctrica:
software
y
maneja
de
Eléctrica (Capítulo I)
Polarización
ACCION DEL DOCENTE
el Presenta el software de
Física Física Eléctrica (Capítulo I)
e introduce los conceptos
Identifica los conceptos de: depolarización,
polarización, cuantización, cuantización, invarianza y
invarianza y conservación. conservación.
RESULTADOS
La polarización
es un fenómeno
que ocurre
cuando un objeto
cargado se
acerca a otro
eléctricamente
neutro y las
cargas de un
signo se agrupan
en un polo del
cuerpo y las
restantes se
agrupan en el
otro polo.
CONTENIDO
Cuantización
Invarianza
ACCION DEL ALUMNO
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
Observa y maneja el
software
de
Física
Eléctrica
Identifica los conceptos de:
polarización, cuantización,
invarianza y conservación.
Presenta el software de
Física Eléctrica y refuerza
los
conceptos
de
polarización, cuantización,
invarianza y conservación.
La cuantización
es
la
estructuración
de la carga que
posee un cuerpo
en
cuantos
o
paquetes de una
carga
fundamental
La
carga
que
posee un cuerpo
se
mantiene
invariable
a
pesar de que se
modifique
la
velocidad de su
movimiento.
CONTENIDO
Conservación
ACCION DEL ALUMNO
Observa
software
y
maneja
de
ACCION DEL DOCENTE
el Presenta el software de
Física Física Eléctrica y refuerza
Eléctrica
los
conceptos
de
Identifica los conceptos de: polarización, cuantización,
polarización, cuantización, invarianza y conservación.
Ver Nota
invarianza y conservación
RESULTADOS
“La carga no se
crea
ni
se
destruye, sólo se
transfiere”
Nota:
sin
que
importe
el
tamaño
del
Universo,
la
carga
eléctrica
permanece
constante
CONTENIDO
Líneas de Campo
Eléctrico
ACCION DEL ALUMNO
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
Con la ayuda del docente, Enuncia la definición y las
construye las líneas de propiedades de las líneas
fuerza
de
eléctrico dado,
un
campo de
fuerza
o
líneas
de
campo eléctrico.
Orienta a los alumnos en
la actividad propuesta.
Las líneas de
fuerza permiten
construir una
visualización o
representación
gráfica del
espectro
producido por el
campo eléctrico.
CONTENIDO
Diagramas vectoriales
ACCION DEL ALUMNO
Determina
eléctrico
el
en
un
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
campo Orienta a los alumnos en
punto la actividad propuesta.
Debido
al
cualquiera dado, a través
carácter
de un diagrama vectorial.
vectorial
del
campo eléctrico,
los
diagramas
vectoriales
surgen como una
consecuencia
de
aplicar la ley de
las cargas.
CONTENIDO
ACCION DEL ALUMNO
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
Distribuciones discretas Recuerda la definición de Introduce la definición de Es un tipo de
carga puntual.
dipolo eléctrico.
distribución de
carga, la cual se
Visualiza la batería de un Identifica estructuras que caracteriza por
carro, ejemplo práctico de se
+
un dipolo eléctrico.
comportan
como disponer las
dipolos, informándole al cargas puntuales
alumno que la sal común de tal manera
(NACL), la célula y el que la distancia
corazón responden a este entre ellas sea
tipo de dipolo.
significativa
comparada con
las dimensiones
de las
mencionadas
cargas.
CONTENIDO
ACCION DEL ALUMNO
Diferencia
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
distribuciones Introduce la definición de Esta
Distribuciones continuas continuas
de distribución continua.
distribuciones discretas.
configuración se
caracteriza
Frota
cuerpos
como distribuir
A la luz de la definición varillas, pelotas, cubos, carga
sobre
por
la
un
construye nuevos ejemplos etc. y los presenta como objeto de manera
sobre
continuas
distribuciones ejemplos
de que no se puedan
distribuciones continuas. establecer
distancias entre
el
conjunto
de
cargas puntuales
que
contribuyen
para producir la
carga
total
cuerpo
considerado.
del
CONTENIDO
Ley de Gauss
ACCION DEL ALUMNO
Observa
y
ACCION DEL DOCENTE
el Presenta el software de Esta Ley es
maneja
software para visualizar Física
las
condiciones
RESULTADOS
que introduce
plantea la ley de Gauss
Gauss.
Eléctrica
la
Ley
e importante para
de el cálculo de E
en
configuraciones
de carga con
alta simetría.
ELECTROCINÉTICA
OBJETIVOS 4-5-6-7-8-9-10 :
Los alumnos realizaran experiencias reales y simuladas a través de circuiros eléctricos para
ilustrar los efectos de la corriente eléctrica con el fin de determinar magnitudes y establecer las
ecuaciones que rigen cada ley; induciéndolos a la comprensión de los conceptos e ideas básicas de
la electrocinética.
Materiales. Papel de aluminio, alambre de cobre,
resistores, amperímetro, voltímetro, ohmetro, cable,
pilas, bombillos, papel, interruptores.
CONTENIDOS
Ver diagrama Conceptual Nº 2
DIAGRAMA CONCEPTUAL Nº 2
ELECTROCINÉTICA
Estudia la
CARGA
EN MOVIMIENTO
La cual
produce
CORRIENTE ELÉCTRICA
Se estudia
mediante
Tienen asociadas
Por
efecto del
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Constan
CAMPO
ELÉCTRICO
Generando
dos tipos
de
Destacándose las asociaciones en
de
Serie
Generador
Diferencia
de
Potencial
Resistencia
Leyes
Amperímetro
Voltímetro
Ohmetro
Carga
Paralelo
Mixto
Se analiza
mediante
Intensidad
de
Corriente
Conductor
Redes
Intensidad
de corriente
CONTENIDO
Electrocinética
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
Propone ejemplos de la Introduce la definición de
vida
real
donde
esté la
presente
electrocinética
y
la establece las diferencias
electrocinética.
con la electrostática
RESULTADOS
La
electrocinética
es la parte de la
física que estudia
el
movimiento
las
eléctricas
de
cargas
en
los
conductores.
Corriente eléctrica.
Al
movimiento
ordenado
y
permanente de las
partículas
cargadas en un
definición conductor bajo la
influencia de un
corriente
campo eléctrico, se
le llama corriente
eléctrica.
Imagina el recorrido del Orienta al alumno en la
agua por
una tubería actividad.
para llegar a una llave.
Enciende
imagina
que
una
el
hace
luz
e Introduce
movimiento formal
la
corriente eléctrica.
eléctrica para llegar al
bombillo.
la
de
CONTENIDO
Efectos de la corriente
eléctrica
Químico.
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
Identifica la presencia y Propone ejemplos de la La
usos
de
la
eléctrica en su hogar.
Observa que la corriente
eléctrica
diversidad
corriente
corriente vida diaria donde están eléctrica se emplea
presentes los efectos de en casi todas las
la corriente eléctrica.
Magnético.
RESULTADOS
actividades del ser
humano.
produce
de
efectos,
diferentes a la luz.
La
corriente
eléctrica
no
sólo
produce luz, sino
tiene muchas otras
aplicaciones.
Calorífico.
CONTENIDO
Elementos de circuito:
Generador
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Todo generador de
electricidad
no
ejemplos
de
Identifica los diferentes Da
hace
más
que
generadores de corriente generadores usados en transformar
en
energía
eléctrica
eléctrica.
la vida diaria.
otras
clases
de
energía.
Establece la diferencia
Un conductor se
diferencia de generador y fuente de caracteriza
por
una
gran
entre
conductores, poder.
movilidad de sus
semiconductores
y
electrones
libres,
de manera que al
Explica y da ejemplos de
aislantes.
generarse
una
materiales conductores, carga eléctrica en
uno
de
sus
semiconductores
y
extremos,
se
Da ejemplos de carga.
aislantes.
distribuye la carga
a todo él.
Identifica
Conductor
Carga
y
Define Conductor.
La carga es la
cantidad
de
corriente que pasa
Introduce la definición por un conductor
en una unidad de
formal de carga.
tiempo.
CONTENIDO
Circuito eléctrico.
ACCIÓN DEL ALUMNO
Construye
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
circuito Orienta al alumno en la Se familiariza con
un
eléctrico e identifica sus realización
elementos.
de
la el
actividad.
uso
y
la
simbología de cada
elemento.
Dibuja el circuito usando Introduce la simbología
la respectiva simbología. básica de un circuito.
Intensidad de corriente
Al circuito construido le Explica a lo alumnos la La carga que pasa
y amperímetro.
conecta en serie un simbología y el uso del en un sentido por
amperímetro.
Toma
medidas
intensidad
Amperímetro
amperímetro.
y
de
la
un
un
conductor
establece Introduce la definición de una
conclusiones.
Dibuja
la sección recta de
intensidad
circuito
e corriente.
de
unidad
en
de
la tiempo es siempre
la
misma
y
identifica los elementos
llama
con su simbología.
de la corriente.
se
intensidad
CONTENIDO
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Repite la experiencia Explica a los alumnos la La diferencia
Diferencia de potencial y
voltímetro.
anterior conectando un simbología y el uso del potencial
es
de
el
voltímetro al circuito en voltímetro.
trabajo
necesario
paralelo.
para
desplazar
Introduce la definición de una carga positiva
diferencia de potencial.
de un punto a otro
en el interior de un
campo eléctrico.
VOLTIMETRO
VB − VA =
WAB
q
CONTENIDO
Resistencia y ohmetro.
*Ver Nota
ACCIÓN DEL ALUMNO
Repite
anterior,
la
ACCIÓN DEL DOCENTE
experiencia Explica
pero
al
sin simbología
alumno
y
uso
RESULTADOS
la Es
el
del constante
cociente
que
se
conectar el generador o ohmetro.
obtiene al dividir
batería.
la
diferencia
de
Introduce la definición de potencial aplicada
resistencia.
a un conductor por
la
intensidad
de
corriente que pasa
por él.
R=
V
I
* Nota: Para medir
la
resistencia
en
un circuito se debe
desconectar
batería.
la
CONTENIDO
Relación de Ohm
ACCIÓN DEL ALUMNO
Construye
un
ACCIÓN DE DOCENTE
RESULTADOS
circuito Orienta a los alumnos en La
construcción
diferencia
empleando
un la
amperímetro,
un circuito y en el correcto extremos
de
del potencial entre los
de
un
voltímetro y un reóstato uso de los instrumentos conductor metálico
de cursor (que es un de medida.
es
resistor
proporcional a la
variable).
directamente
Elabora una gráfica de Enuncia la “Ley” de Ohm intensidad
voltaje-intensidad
tomando los valores del
amperímetro y voltímetro.
Observa y explica lo que
ocurre.
y establece su ecuación.
de
la
corriente que pasa
por él.
V = I.R
CONTENIDO
Asociaciones en serie
ACCION DEL ALUMNO
Observa
el
Construye un circuito en
para
dichas
comprobar
conclusiones,
mide
intensidad,
resistencia y voltaje.
Dibuja
un
circuito
serie
utilizando
en
la
respectiva simbología.
Resuelve
ejercicios
empleando la “Ley” de
Ohm y las ecuaciones
que de ella se derivan
para las asociaciones en
serie.
RESULTADOS
La intensidad de
corriente en un
asociaciones en serie.
circuito en serie es
la misma en todos
los
puntos
del
Orienta al alumno en la circuito
(es
constante)
realización
de
la
IT= I1 + I2 + I3… + In
actividad.
La diferencia de
Introduce la simbología
potencial total es
de las asociaciones en la suma algebraica
de las diferencias
serie.
de
potencial
aplicada a cada
resistencia.
Presenta y explica las
VT=V1+V2+V3…+Vn
ecuaciones derivadas de
La
resistencia
la “Ley” de Ohm para
total o equivalente
asociaciones en serie.
es
la
suma
algebraica
de
todas
las
resistencias
parciales.
RT=R1+R2+R3…+ Rn
y Presenta
vídeo
establece conclusiones.
serie
ACCION DEL DOCENTE
el
video
de
CONTENDIO
Paralelo
ACCIÓN DEL ALUMNO
Observa
el
Construye un circuito en
paralelo para comprobar
conclusiones,
mide
intensidad,
resistencia y voltaje.
Dibuja
un
paralelo
circuito
en
utilizando
la
respectiva simbología.
RESULTADOS
La diferencia de
potencial aplicada
asociaciones en paralelo. en un circuito en
paralelo
es
la
misma en todos los
Orienta al alumno en la puntos del circuito
(es constante)
realización
de
la
VAB=V1=V2=V3+…+Vn
actividad.
La intensidad total
es igual a la suma
Introduce la simbología algebraica
de
todas
las
de las asociaciones en
intensidades
paralelo.
parciales.
IT= I1 + I2 + I3… + In
y Presenta
video
establece conclusiones.
dichas
ACCIÓN DEL DOCENTE
el
video
de
ejercicios Presenta y explica las La
resistencia
total o equivalente
empleado la “Ley” de ecuaciones derivadas de
es igual a la suma
Ohm y las ecuaciones la “Ley” de Ohm para algebraica de los
inversos
de
las
que de ella se derivan asociaciones en serie.
resistencias
para las asociaciones en
parciales.
Resuelve
paralelo.
1
1
1
1
1
=
+
+
+ ... +
RT
R1 R 2 R 3
RN
CONTENIDO
Mixto
ACCION DEL ALUMNO
Construye un circuito
mixto utilizando como
base las experiencias
anteriores,
mide
intensidad,
voltaje
y
resistencia.
Establece
conclusiones.
ACCION DEL DOCENTE
Orienta al alumno en el
Se
desarrollo de la
aplicar para cada
actividad.
parte del circuito
las
reducen
a
leyes
Introduce la simbología correspondientes.
para las
Dibuja un circuito mixto
utilizando la simbología mixtas.
respectiva.
Resuelve
ejercicios
empleando la “Ley” de
Ohm y las ecuaciones
para las asociaciones en
serie y paralelo según
sea el caso.
RESULTADOS
asociaciones
CONTENIDO
Red
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Interpreta la definición Introduce la definición de Las redes
son un
de red y la identifica red y establece ejemplos. conjunto
como una configuración
dispositivos
básica de un circuito.
eléctricos
de
interconectados,
con la inclusión en
el circuito, de más
de una fuente de
poder o generador
eléctrico.
Rama
La
rama
Interpreta la definición Introduce la definición de conjunto
es
el
de
de rama y la identifica rama
dispositivos
como componente de un
eléctricos
circuito.
aparecen entre dos
nodos.
que
CONTENIDO
Nudo o nodo.
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEDOCENTE
RESULTADOS
Interpreta la definición Introduce la definición de Un
nodo
es
el
de nudo o nodo y lo nodo o nudo.
punto del circuito
identifica en un circuito.
donde
convergen
tres
o
mas
conductores.
Malla
Interpreta la definición Introduce la definición de Es la porción de un
de malla y la identifica malla
circuito
en un circuito.
que se inicia en un
cerrado
nudo y termina en
el mismo.
CONTENIDO
Corriente de rama.
i
ACCIÓN DEL ALMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Reconoce e interpreta la Introduce la definición de Es la corriente que
definición de corriente de corriente
rama en un circuito.
de
representa
rama
en
y circula
un rama
por
de
la
un
diagrama circuital, este circuito.
tipo
de
intensidad
de
corriente.
Corriente de malla
Reconoce e interpreta la Introduce la definición de Es la corriente que
definición de corriente de corriente
I1
malla en un circuito.
representa
de
malla
en
y circula
un malla
diagrama circuital, este circuito.
tipo de intensidad de
corriente.
por
una
de
un
CONTENIDO
Leyes de Kirchhoff
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Interpreta las leyes de
En un nudo de un
circuito, en donde
Expone las leyes de
Kirchhoff.
puede dividirse la
Kirchhoff.
corriente, la suma
de las corrientes
Construye un circuito y
que entran en el
comprueba estas leyes. Orienta al alumno en la nudo deben ser
iguales a la suma
Establece conclusiones. realización
de
la
de las corrientes
actividad.
que
salen
del
mismo.
Resuelve
ejercicios
aplicando las leyes de Introduce
Kirchhoff
y
definiciones dadas.
las La
suma
algebraica de los
las aplicaciones de las leyes
productos I.E en
de Kirchhoff.
una
malla,
es
igual a la suma
algebraica de las
fuerzas
electromotrices
(FEM)
ELECTROMAGNETISMO
OBJETIVOS 11-12-13-14-15-16-17-18-19-20:
Los alumnos realizaran un conjunto de experiencias acerca de interacciones eléctricas y
magnéticas, mediante la consideración de situaciones reales y simuladas donde se utilicen objetos e
instrumentos que produzcan efectos relacionados con la electricidad y el magnetismo, con el fin de
comprender los conceptos tanto teóricos como prácticos relativos a este tópico.
Materiales. Cartulina, limadura de hierro, aguja,
alambre, pilas, imanes, galvanómetro, clavos,
clips, anime, papel, hilo, brújula, cable.
CONTENIDOS
Ver diagrama Conceptual Nº 3
DIAGRAMA CONCEPTUAL Nº 3
Eléctrico
Resultado de dos campos
ELECTROMAGNETISMO
Experimento
de Oersted
Magnético
Campo
Magnético
Aplicaciones
Electroimán
Creado por
Un conductor recto
por el que circula
corriente
Se analiza
mediante
Unidades
Ecuacione
Una espira por la
que circula corriente
Clases
Natural
Leyes
Una Bobina
Polos
Artificial
Norte
Estructura de la Materia
Sur
Interacciones Magnéticas
Características
Imanes
ACTIVIDAD PREVIA
CAMPO MAGNÉTICO DE UN SELENOIDE
Los electroimanes consisten en un selenoide en cuyo interior se ha colocado una barra de hierro.
Un selenoide se encuentra constituido por una serie de corrientes circulares, planas, iguales y
equidistantes, próximas unas a otras. Esto se consigue arrollando un conductor en forma de hélice, tal como
lo indica la figura y luego haciendo pasar una corriente a través de él.
-
En el interior del selenoide, el campo magnético es paralelo al eje de la bobina, especialmente en la región
media del selenoide.
Entre las espiras, el campo es prácticamente nulo y fuera del selenoide el campo es mucho más débil que
en el interior.
Nótese que su espectro magnético es idéntico al de un imán, y se diferencia de éste porque en su
interior se observa un campo magnético.
Cuando por el selenoide circula una corriente, el campo magnético en su interior, queda completamente
reforzado por la barra de hierro, convirtiéndose en un imán. Si la corriente se interrumpe, entonces
desaparece el efecto magnético.
CONTENIDO
Electromagnetismo
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
Visualiza la relación entre Presenta
los
contenidos
el
RESULTADOS
diagrama
y conceptual Nº 3
electricidad de magnetismo.
Campo Magnético
Se cubre un imán recto con Orienta a los alumnos en la
Las
limaduras
una cartulina (blanca) y realización de la actividad. más cercanas a
los
polos
se
sobre
está
espolvorea
juntan en grupos
limaduras
de
hierro,
y
dejan
un
espacio
vacío
dándole con los dedos
mientras que las
ligeros
golpes,
las
limaduras
más
alejadas
se
limaduras se colocan en
alinean,
líneas que van de polo a
formando líneas
entre los polos.
polo. Esto indica donde se
se observa que en
concentran mas las líneas
los
polos
el
campo magnético
del campo magnético.
es más intenso
que en el centro
del imán.
CONTENIDO
Experimento de
Oerted
ACCIÓN DEL ALUMNO
ACCIÓN DEL DOCENTE
RESULTADOS
Una
corriente
eléctrica origina
sobre una mesa y observa realización de la actividad. en
sus
inmediaciones un
la orientación de la misma.
campo magnético
Coloca la aguja imantada
descubriendo así
la
primera
debajo de un conductor por
conexión entre la
el que circula una corriente
electricidad
y
magnetismo.
eléctrica y observa que la
Coloca una aguja imantada Orienta a los alumnos en la
aguja
se
dirección
orienta,
al
en
campo
La tierra como
imán natural.
magnético.
Electroimán
Enrolla cuidadosamente un Informa a los alumnos que
alambre de cobre alrededor
es
posible
combinar
de la parte metálica de un
atornillado.
Quita
el magnetismo y electricidad.
aislante de los extremos del
conductor y con ellos toca
brevemente los bornes de
una
pila.
Esto
debe
magnetizar al atornillador.
El
campo
magnético de la
bobina alinea las
moléculas
del
atornillador
convirtiéndolo en
un imán.
CONTENIDO
ACCION DEL ALUMNO
Conecta
Ley de Faraday
Fig. 1
en
G
y
fuerza
el realización de la actividad. electromotriz
solenoide construido, en la
inducida
actividad previa, y hace
circuito es igual y
que un imán atraviese la
de signo opuesto
bobina
a la variación del
(espira
hueca),
en
un
primero por el polo norte y
flujo
luego
que atraviesa el
por
Analiza los
el
polo
sur.
resultados y
esstablece conclusiones.
Fig. 2
RESULTADOS
un Orienta a los alumnos en la La
serie
galvanómetro
ACCION DEL DOCENTE
magnético
circuito
intervalo
tiempo.
en
un
de
CONTENIDO
Ley de Lenz
ACCION DEL ALUMNO
Acerca
un
polo
N
ACCION DEL DOCENTE
al Explica a los alumnos que El sentido de la
solenoide, como se muestra la ley de Lenz es una fuerza
en
la
figura
1,
¿qué consecuencia del principio electromotriz
observas?.
Fig. 1
Fig. 2
RESULTADOS
de conservación de energía inducida
es
tal
Luego aleja el imán que se
que se opone a la
muestra en la figura 2
causa
¿Qué observas?.
produce.
que
la
CONTENIDO
Magnetismo.
ACCION DEL ALUMNO
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
Sostiene un imán y hace Orienta los alumnos en la El hierro es fácil
que un clavo se adhiera a ejecución de la actividad magnetizarlo
él, acerca el otro extremo propuesta
pero
del clavo a unos clips. El
rápidamente
clavo atraerá algunos de
campo magnético,
ellos. Retira el clavo del
el acero es difícil
imán y los clips caerán.
magnetizarlo
Cuando el imán estaba en
pero mantiene su
contacto con el clavo, el
campo magnético
campo
alineó
mucho
todos los átomos del clavo
tiempo
en la misma dirección y los
hierro.
magnético
transformó
en
imanes;
regresando a su estado de
desorientación cuando se
quitó el imán.
pierde
su
más
que
el
CONTENIDO
Imanes
ACCION DEL ALUMNO
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
El imán no atrae
todos
los
esta materiales.
Acerca el imán a cada uno Orienta a los alumnos en la
de los siguientes cuerpo: realización
clavos, limadura de hierro, actividad.
anime, cuerpos de cobre.
¿Quiénes
han
sido
atraídos?.
Sitúa el imán cerca de las
limaduras de hierro. ¿Se
cubre todo el imán? ¿En
qué
parte
del
imán
se
colocan las limaduras?.
Coloca limaduras de hierro
sobre un papel. Desliza un
minan por debajo del papel
¿Qué observas?
de
Los que tienen la
facilidad
de
imantarse
se
llaman
ferromagnéticos.
Los
materiales
ferromagnéticos
se convierten en
un imán inducido
cuando a ellos se
les
acerca
un
imán.
Las fuerzas que
ejerce el imán
sobre los cuerpos
se llaman fuerzas
magnéticas,
las
cuales
no
son
uniformes en todo
el imán.
CONTENIDO
Polos de un imán
ACCION DEL ALUMNO
Suspende
través
un
de
imán
un
a Orienta a los alumnos en la
hilo ejecución de la actividad.
amarrado por el punto
medio. ¿Qué le sucede al
imán?.
Acerca el polo norte de
una
brújula
al
polo
norte, del imán ¿Qué
observa?
ACCION DEL DOCENTE
RESULTADOS
Polos del mismo
nombre se repelen
y
polos
distinto
se atraen.
de
nombre