SEMANA 7

4. Fenómenos electromagnéticos

•Interacción magnética entre imanes y espiras/bobinas.

•Transformación de energía eléctrica en mecánica.

•Corriente eléctrica generada por CAMPOS MAGNÉTICOS variables: Ley de FARADAY.

•Interacción magnética entre imanes y espiras/bobinas.

•Transformación de energía eléctrica en mecánica.

•Corriente eléctrica generada por CAMPOS MAGNÉTICOS variables: Ley de Faraday.

Becerril Palacios Ana Carolina | Física 2 | 23-febrero-2019

SEMANA7 SESIÓN 19

APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO

Conceptuales

Describe cómo interactúan imanes, espiras y bobinas, por las que circula una corriente eléctrica. N1.

Explica el funcionamiento de un motor eléctrico de corriente directa. N2.

Procedimentales

•           Realiza actividades experimentales.

•           Presentación en equipo

Actitudinales

•           Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.

MATERIALES GENERALES

Computo:

-          PC, Conexión a internet

De proyección:

-          Cañón Proyector

Programas:

-          Moodle, Google docs, correo electrónico, Excel, Word, Power Point.

Didáctico:

-          Presentación de la información recabada en la indagación bibliográfica.

-          De laboratorio:

Batería de 9 volts, alambre magneto, brújula, limadura de hierro

DESARROLLO DEL PROCESO   

FASE DE APERTURA

El Profesor hace la presentación de las preguntas:

Ü ¿Cómo es la interacción magnética entre imanes y bobinas?

Corriente eléctrica

Ü ¿Qué es un motor eléctrico?

Es un artefacto que transforma la energía eléctrica en energía mecánica.

Ü ¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?

Los componentes se dividen en dos partes: una fija que es el estator y una móvil o rotor; ambos funcionan bajo los principios básicos del magnetismo, más específicamente por interacciones electromagnéticas.

Ü ¿Qué tipos de motores eléctricos existen?

Motores eléctricos CA y CD. Motores eléctricos de husillo, CNC, especiales, de polipasto, etc...

Ü ¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos caseros?

Sus aplicaciones son en: Licuadoras, lavadoras, refrigeradores, computadoras, hornos de microondas, ventiladores, bombas para agua.

Ü ¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos en la industria?

Forma parte de la maquinaria, en locomotoras o artefactos empleados en distintas industrias.

                                   

FASE DE DESARROLLO

Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor:

-          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:

-          Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto.

-          Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina.

-          También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.

-          Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el masking tape (ver figura 1).

-          Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura ).

Motor eléctrico

Materiales Necesarios:

• Una pila alcalina de tipo ' D ' o una pila de petaca

• Cinta adhesiva

• Dos clips de papel (cuanto más grandes mejor)

• Un imán rectangular (como los que se usan en las neveras)

• Cable de cobre esmaltado grueso (no con funda de plástico)

• Un tubo de cartón de papel higiénico o de cocina (de poco diámetro)

• Papel de lija fino

• Opcional: Pegamento, bloque pequeño de madera para la base.

Instrucciones:

1. Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto. Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina. También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.

Los extremos deben coincidir, es decir, quedar perfectamente enfrentados (ver figura 1) ya que serán los ejes de nuestro motor. Se puede utilizar una gota de pegamento entre cada espira o dar dos vueltas del cable de los extremos sobre la bobina para evitar la deformación de ésta.

2. Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la bobina (ver figura 2).

3. Colocar la bobina sobre una superficie lisa y lijar el otro extremo del cable, simplemente por uno de los lados (por ello no hay que dar la vuelta a la bobina). Dejar al menos 1 cm sin lijar de la parte más próxima a la bobina (ver figura 3).

4. Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el pegamento (ver figura 4).

5. Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura 5). Unos alicates planos o de punta fina pueden ser muy útiles.

6. Utilizar la cinta adhesiva para fijar el clip de papel a cada uno de los extremos de la pila (ver figura 6), situando dichos extremos en el mismo lado que el imán.

7. Colgar la bobina sobre los extremos libres de los clips (ver figura 7). Si la bobina no gira inmediatamente debemos ayudarla levemente. En caso de no contar con un cilindro de mayor grosor podemos usar una de las pilas, pero recordar cuanto más delgado sea el cilindro mayor número de vueltas debemos realizar.

Fuerza de Lorentz

Conectar el simulador:

http://www.walter-fendt.de/ph14s/lorentzforce_s.htm

Observar el cambio de flujo eléctrico al invertir corriente e imán.

Ley de Faraday

Material: Bobina de inducción, multímetro.

Procedimiento: Conectar el simulador:

http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/applets/variables/fem/fem.htm

FASE DE CIERRE

Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                    

REFERENCIAS          

Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo

http://yereniaamado.blogspot.com/2013/03/514-interaccion-electromagnetica-entre.html

https://www.walter-fendt.de/html5/phes/

http://www.unizar.es/icee04/electricidad/temas/practica3/simumag.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm

SEMANA7 SESIÓN 20

           

APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO 

Conceptuales

Conoce la inducción de corriente eléctrica generada por la variación del campo magnético. N1.

Procedimentales

•           Elaboración de indagaciones bibliográficas.

•           Presentación en equipo

Actitudinales

•           Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.

MATERIALES GENERALES   

Computo:

-          PC, Conexión a internet

De proyección:

-          Cañón Proyector

Programas:

-          Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.

Didáctico:

-          Indagaciones bibliográficas de los temas.

-          De laboratorio:

-          Baterías de 9 volts, alambre magneto, regla de madera 30 cm.

DESARROLLO DEL PROCESO     

FASE DE APERTURA

El Profesor hace la presentación de las preguntas:

Ü ¿Qué ocurre a un conductor rectilíneo al pasar corriente eléctrica?

Se genera un campo magnético 

Ü ¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en el mismo sentido?

Se observa que dos láminas de papel aluminio paralelas se atraen cuando se hace pasar por ellas una corriente en el mismo sentido y se repelen cuando el sentido es el Opuesto.

Ü ¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en diferente sentido?

Cuando las cargas son de signo y movimiento contrarios. Evidentemente. La fuerza magnética será de repulsión si las cargas son de igual signo y con diferente sentido. Debido a la interacción de sus campos magnéticos se produce una fuerza entre ellos

Ü ¿Qué indica la Ley de Faraday? ¿En qué consiste la Ley Ampere?

Establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde  La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicado por el campo magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle.

Ü ¿Cómo se define la Ley de Gauss?

Es la ley que establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de la misma superficie.

FASE DE DESARROLLO

Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor:

-          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:

-          Cortar 10 cm de alambre magneto y alinear el alambre cada tramo.

-          Quitar el barniz al extremo de cada alambre y conectar a los polos de la batería.

-          Acercar las secciones rectas de los alambres y medir las distancias de atracción o repulsión de los alambres.

-          Tabular y graficar los datos.

Escribir los cambios observados.

-          En equipo los alumnos discuten y obtiene conclusiones.

-          Consultar la página:

http://www.unizar.es/icee04/electricidad/temas/practica3/simumag.htm

Sentido contrario de corriente                                                       Mismo sentido de la corriente

 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm

FASE DE CIERRE

 Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     

              

SEMANA 7 SESIÓN 21

RECAPITULACIÓN

APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO 

Conceptuales

•           Comprenderá las características de  la inducción electromagnética

Procedimentales

•           Elaboración de resúmenes y de conclusiones.

•           Presentación en equipo

Actitudinales

•           Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.

MATERIALES GENERALES

Computo:

-          PC, Conexión a internet

De proyección:

-          Cañón Proyector

Programas:

-          Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.

Didáctico:

-          Presentación de la información de las dos sesiones anteriores.

DESARROLLO DEL PROCESO       

FASE DE APERTURA 

1.        ¿Qué temas se abordaron?

intersección magnética entre imanes y espiras/bobina, la transformación de energía eléctrica en mecánica y la corriente eléctrica generada por campos magnéticos variables, Ley de Faraday

2.      ¿Que aprendí?

El origen del conocimiento magnético de la interacción magnética o magnetismo, Ley de Faraday

3.       ¿Qué dudas tengo?

No hay dudas jaja salu2

FASE DE DESARROLLO

- Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado.

- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores, características de  la inducción electromagnética.

FASE DE CIERRE 

El Profesor concluye con un repaso de la importancia de los Fenómenos electromagnéticos.

Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista.