Guía de Actividades N°4. Ciencias Naturales – Eje Física “Electricidad”
Pablo AsteteApuntes20 de Julio de 2021
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INSTITUTO NACIONAL[pic 1]
Departamento de Biología Coordinación 8° básico
2019
Guía de Actividades N°4
Ciencias Naturales – Eje Física “Electricidad”
Nombre: ................................................................................................. Curso: ....................... Fecha: ..............................
UNIDAD: Electricidad
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: 1. Analizar las fuerzas eléctricas, considerando: Los tipos de electricidad. Los métodos de electrización (fricción, contacto e inducción). La planificación, conducción y evaluación de experimentos para evidenciar las interacciones eléctricas. La evaluación de los riesgos en la vida cotidiana y las posibles soluciones.
- Investigar, explicar y evaluar las tecnologías que permiten la generación de energía eléctrica, como ocurre en pilas o baterías, en paneles fotovoltaicos y en generadores (eólicos, hidroeléctricos o nucleares, entre otros).
- Analizar un circuito eléctrico domiciliario y comparar experimentalmente los circuitos eléctricos en serie y en paralelo, en relación con la: Energía eléctrica. Diferencia de potencial. Intensidad de corriente. Potencia eléctrica. Resistencia eléctrica. Eficiencia energética.
ENERGÍA ELÉCTRICA.
Comenzaremos definiendo el concepto de Energía, el que entendemos como la capacidad para que un cuerpo realice un trabajo y se produzcan cambios. Para entender ahora la electricidad como un fenómeno físico, pensemos que esos cambios están relacionados con la presencia y flujo electrones. Recordemos un poco las características de esta partícula subatómica, completando el cuadro.
La electricidad la vamos a clasificar en dos tipos: Electricidad estática y electricidad dinámica, ambos tipos las describiremos más adelante.
CARGAS ELECTRICAS.
Este concepto lo presentaremos como una propiedad física que puede ser adquirida por un cuerpo, relacionado a la cantidad de electrones que puede poseer.
Si volvemos a recordar las unidades anteriores, son los electrones aquellas partículas que pueden movilizarse del átomo o entre átomos, por tanto, son estos los que nos permitirán categorizar las cargas de un cuerpo, algo parecido a lo trabajado con el concepto de los iones.
1.- Completa las oraciones usando los términos Exceso y Deficiencia.
a.- Un cuerpo queda cargado negativamente cuando tiene de electrones. b.- Un cuerpo queda cargado positivamente cuando tiene de electrones.
Ahora bien, cuando un objeto o cuerpo queda cargado, ya sea positiva o negativamente, este puede interactuar con otros objetos, cada uno manifestando fuerza electroestática. Esta interacción entre cargas puede ser de dos tipos, de repulsión o de atracción.
3.- Analiza el siguiente caso: Tenemos 4 objetos. A se atrae con B, pero este último repele a C. D tiene carga positiva y a su vez se atrae con C.
a.- ¿Cuál es la carga de A, B, C y D?
A | |
B | |
C | |
D |
b.- ¿Qué interacción tendrían A y C?
[pic 2]
2.- Identifica la interacción entre cargas.
c.- ¿Qué tipo de carga atrae B?
d.- ¿Qué tipo de carga repele D?
[pic 3]
4.- Utilizando tu libro de Ciencias en la página 292, encontraras formas de sintetizar o resumir información de manera gráfica, las cuales te permitirán estudiar. Repasa el organizador gráfico llamado “Diagrama de Venn”, y construye uno
utilizando los conceptos de carga eléctrica y sus interacciones. En la siguiente página dispones del espacio para construirlo.
[pic 4]
ELECTRICIDAD ESTÁTICA Y ELECTRIZACIÓN.
Cuando las cargas eléctricas se quedan en un cuerpo y no fluyen, hablamos de electricidad estática, es decir, las cargas se quedan en reposo y se acumulan las cargas en un objeto.
Para que un objeto quede cargado es necesario que pase por el proceso de electrización, es decir, quedar con exceso de electrones o deficiencia. Veamos 3 tipos de electrización.
Método de electrización | Características | Representación | |||||||||||||||||||||||
Frotación o fricción | Dos cuerpos neutros que al frotarse se traspasan electrones. Quedando uno con carga negativa y otro con carga positiva. | [pic 5]
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Contacto | Un objeto con carga neutra entra en contacto con uno que ya tiene una carga. Como resultado, ambos quedan equilibrados y con carga. | [pic 14] | |||||||||||||||||||||||
Inducción | Un cuerpo neutro, se le realiza una polarización de cargas al acercar un objeto con carga. Cuando el objeto es tocado por un conductor que tiene contacto con la tierra, los electrones fluyen a través de él. Quedando el cuerpo con carga. | [pic 15] |
5.- Con un compañero, usando una regla de plástico, pásala por encima de un chaleco y luego acércala al pelo de tu compañero.
a.- ¿Qué observan?
b.- ¿Cómo explicarían el fenómeno observado? ¿Qué tipos de electrización reconocen?
[pic 16]
6.- Analiza el siguiente caso.[pic 17]
Un electroscopio es un instrumento que detecta cargas electrostáticas. Consiste en una esfera metálica unida a través de un conductor a dos láminas de cobre, las que se encuentran en una botella de vidrio para protegerlas. Un grupo de estudiantes frotó una varilla de vidrio con un paño de seda y la puso en
contacto con la esfera del electroscopio. En la imagen, se representan los resultados obtenidos a partir del procedimiento. Las láminas de cobre se repelen.
A partir del caso anterior, utilizando tu libro de Ciencias en la página 294 y 295, encontraras otra forma de sintetizar o resumir información de manera gráfica. Utiliza la “V de Gowin”, y construye una analizando la situación planteada.
[pic 18]
ELECTRICIDAD DINÁMICA.
En este tipo de electricidad existe movimiento de la carga eléctrica en un cuerpo. Por esto, también es llamada corriente eléctrica. Esta corriente corresponde al movimiento de electrones por un conductor eléctrico, este puede ser por ejemplo, un alambre, el cual tiene como característica, que permite la libre circulación de los electrones, como ocurren con materiales metálicos, los cuales son buenos conductores de electricidad, debido a que los átomos que los forman están enlazados deslocalizadamente, mediante nubes electrónicas. La corriente eléctrica está dada por diferencia de cargas, esto significa, que los electrones se mueven desde donde hay más cargas negativas hacia donde hay menos.
7.- Esquematiza el flujo de electrones en un conductor. Selecciona un posible elemento que pueda ser un conductor y justifica tu elección.
[pic 19]
VARIABLES DEL CIRCUITO, LEY DE OHM Y LEY DE JOULE.
Vamos a revisar algunas variables involucradas en el flujo de electrones o corriente eléctrica y también como podemos calcularlas. Nota que una cosa es el símbolo de la variable y por otro lado, la unidad de medida.[pic 20]
Variable | Símbolo | Unidad de medida | Definición | Calculo |
Voltaje | V | V (volt) | Cantidad de energía que debe entregar la fuente de poder para generar el movimiento de 1 unidad de carga. | P V = I x R ; V = I |
Intensidad | I | A (ampere) | Cantidad de carga que atraviesa una sección transversal de un conductor en un tiempo determinado. | Q V I = t ; I = R |
Resistencia | R | Ω (Ohm) | Oposición o dificultad para el movimiento de la corriente eléctrica. | V R = I |
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