Cuando abordamos este tema, hay que hacer ver a
los alumnos la importancia que tiene en nuestra vida diaria, su utilidad, la
problemática que se nos plantearía si
careciésemos de ella así como de todos estos aparatos que nos hacen la vida más
fácil; su peligrosidad y poder de contaminación si no hacemos de todo ello un uso racional y un reciclado
responsable.
Corriente alterna y continua.
La energía eléctrica que llega a nuestras casas
se produce en las centrales eléctricas. Los tipos de corriente eléctrica que
existen son dos: la corriente alterna y la corriente continua. La corriente
que llega a las casas es la alterna pero la corriente que produce una
pila es corriente continua. La corriente
continua es aquella cuyos electrones llevan siempre la misma dirección. Los
electrones van del polo negativo al polo positivo. La corriente alterna es
aquella en la que los electrones no llevan siempre la misma dirección; cambian
constantemente de sentido.
Para poder manipular y transportar la corriente
eléctrica se utilizan los cables eléctricos que son uno o varios filamentos de
cobre recubiertos de plástico.
Podemos producir la corriente eléctrica por
medios electromagnéticos y por medios químicos.
Las pilas se utilizan para los pequeños
electrodomésticos y en ellas se produce la corriente eléctrica por medios
químicos.
Pilas y baterías son necesarias a diario para hacer
funcionar diversos aparatos como linternas, móviles, juguetes, maquinas y
flash fotográficos, medios de transporte como coches, camiones, autobuses,
tranvías, metro… etc. pero estos dos objetos que utilizamos en tantas cosas, en tan gran cantidad y con tanta frecuencia ¿sabemos en realidad que son?
¿Qué es una pila? Clases de pilas.
Una pila es un generador que convierte la energía
química en eléctrica. y pueden ser de dos clases: Primarias, y
secundarias o acumuladores.
Las pilas primarias o voltaicas, se
caracterizan porque una vez descargadas,
no nos sirven; hay que desecharlas. El producto químico que contiene no puede
volver a su forma original; es decir, no pueden recargarse, hay que
reciclarlas.
Por el contrario en las pilas secundarias o
acumuladores, el producto químico puede ser reconstituido pasando una corriente
eléctrica a través de él en dirección opuesta a la operación normal de
funcionamiento. Pueden recargarse y ser usadas nuevamente.
Lo que he comunicado en este texto escrito lo puedo
expresar a los alumnos aún con mayor fuerza y efectividad en un mapa conceptual
tal como podéis apreciar en la ilustración que aparece a continuación.
Para producir electricidad se puede utilizar una
central térmica de carbón. En ellas se produce la electricidad siguiendo
este procedimiento: nos valemos de un gran horno para calentar agua y producir
vapor. Con este vapor se impulsa una turbina que está unida a un generador que
produce corriente eléctrica.
Componentes de una pila.
En una pila podemos distinguir el electrolito, el
electrodo positivo y el electrodo negativo. El electrolito es un conductor
iónico y puede ser líquido, sólido o de pasta. El electrodo positivo es una
varilla de carbono rodeada de carbono y dióxido de manganeso. (Mn O2). El electrodo negativo es una varilla de cinc
(Zn)
Para comprender el funcionamiento de una pila y
explicar con toda claridad los elementos que la forman y como se consigue el paso de electrones de la
varilla de cinc o polo negativo a la varilla de cobre o polo positivo
pasando por el receptor o bombilla consiguiendo
que ésta ilumine, podemos no sólo presentarlo con un dibujo, sino realizar con los
alumnos el experimento de la pila volta.
Existen dos tipos de pila: la pila seca y la
batería de mercurio. Esta última tiene forma de disco. Tanto en la pila seca
como en la batería de mercurio el electrodo negativo es siempre de cinc. El
electrodo positivo en la pila seca es una varilla de carbono rodeada por una
mezcla de carbono y dióxido de manganeso mientras que en la batería de mercurio,
el electrodo positivo es de óxido de mercurio, de ahí su nombre o denominación.
El electrolito en la pila seca es una pasta
formada por una mezcla de cloruro de amonio
y cloruro de cinc mientras que en la batería de mercurio el electrolito es una disolución de dióxido
de potasio.
Del mismo modo podemos expresarlo de una manera
más efectiva facilitando de esta forma el aprendizaje de los alumnos con un
mapa conceptual como el que sigue:
Tendremos que explicar una serie de términos que
manejamos en este tema definiéndolos con la máxima claridad y sin ambigüedades
para que los alumnos tengan un concepto claro de ellos. Estos términos son:
Circuito, bombilla, filamento, generador,
conductor, receptor, interruptor…
Circuito, elementos que lo forman. Funciones y definiciones.
Un circuito no es más que una asociación de
elementos eléctricos; generador, receptores, conductores, interruptores.
Una bombilla es un receptor que transforma la
energía eléctrica en lumínica o luminosa. El filamento de una bombilla no arde
porque tiene hecho el vacío. Y, la bombilla da luz porque el filamento opone resistencia al paso
de electrones por lo que aumenta su temperatura y da luz al ponerse al rojo.
Los primeros filamentos o los filamentos de las primeras bombillas eran de
carbono.
Es muy interesante el tener clara la función de
cada elemento que entra a formar parte de un circuito y conocer como se representan.
La función de un generador es producir energía eléctrica. Un generador es una máquina que convierte la
energía mecánica en eléctrica utilizando
medios electromagnéticos. Aparatos productores de corriente eléctrica son los
alternadores, las dinamos y por supuesto las pilas de las que hemos hablado con
anterioridad.
Los alternadores se utilizan en las centrales hidráulicas; las dinamos son usadas en las bicicletas y las pilas en aparatos eléctricos (pequeños electrodomésticos).
Los alternadores se utilizan en las centrales hidráulicas; las dinamos son usadas en las bicicletas y las pilas en aparatos eléctricos (pequeños electrodomésticos).
La función de un conductor eléctrico es conectar
los distintos elementos de un circuito y permitir el paso de electrones.
La función de un receptor es transformar la
energía eléctrica en otra forma de energía.
La función de un interruptor es abrir y cerrar el
circuito; un interruptor, como su nombre indica, interrumpe o permite el paso
de la corriente eléctrica.
Los materiales con respecto a la electricidad los
podemos clasificar en conductores y aislantes.
Conductores y aislantes.
Conductores son aquellos que permiten el paso de
electrones a su través, y aislantes, son aquellos que ofrecen dificultad al
paso de los electrones.
La corriente eléctrica no es más que el paso o circulación de
electrones por un material conductor y la energía eléctrica es la que poseen
los electrones al circular por el interior de un material conductor.
Generadores y alternadores son aparatos que
producen la corriente eléctrica.
Un motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica utilizando medios electromagnéticos.
Un motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica utilizando medios electromagnéticos.
Motores eléctricos.
Las unidades básicas de los motores eléctricos y de los generadores son el campo magnético y la armadura. El campo magnético de un generador está formado por el electroimán y las bobinas. Un electroimán es un imán artificial que adquiere las propiedades magnéticas gracias a la corriente eléctrica.
Una bobina es un hilo conductor enrollado sobre
un núcleo de material ferromagnético. Es un componente eléctrico formado por un
conductor aislado y enrollado repetidamente sobre un cabezal que se usa para producir o captar campos
magnéticos.
No sólo utilizaremos mapas conceptuales y
esquemas en el desarrollo de cualquiera de los temas sino que también son de
gran utilidad los dibujos.
Podemos ver los componentes que entran a formar
parte en el circuito de un timbre eléctrico y sobre todo la utilidad de una bobina en la ilustración
que aparece a continuación.
Electricidad electrostática.
Existe otro tipo de electricidad conocida con el
nombre de electricidad electrostática. Es un fenómeno que consiste en la adquisición
de carga eléctrica por un cuerpo al frotarlo con otro. Al estar cargados
eléctricamente son capaces de atraer objetos ligeros. Al frotar una varilla de
vidrio con un trozo de seda se desprenden electrones de la varilla de vidrio que pasan a la seda quedando la varilla de
vidrio con exceso de protones. Su carga eléctrica es positiva.
Si frotamos plástico con lana, pasan electrones
de la lana a la varilla de plástico quedando esta con exceso de electrones. Su
carga eléctrica es negativa.
Este texto también lo podemos expresar y transmitir así al alumnado tal y como muestra la ilustración que viene a continuación.
Para este o cualquier otro tema que tengamos que desarrollar podemos hacer uso de una extensa gama de dibujos, esquemas, mapas conceptuales... que por supuesto son más ilustrativos que los escasos que en esta entrada aparecen.
Este texto también lo podemos expresar y transmitir así al alumnado tal y como muestra la ilustración que viene a continuación.
Para este o cualquier otro tema que tengamos que desarrollar podemos hacer uso de una extensa gama de dibujos, esquemas, mapas conceptuales... que por supuesto son más ilustrativos que los escasos que en esta entrada aparecen.
Información, formación y concienciación.
Una vez dada y trabajada toda esta información, con sus
dibujos, cuadros etimológicos, resúmenes, esquemas, mapas conceptuales… podremos aún profundizar sobre todo esto
dependiendo del tiempo que tengamos disponible en la programación y del interés
que suscite en el grupo o grupos a los que la hemos dirigido.
Hubiese sido demasiado extenso este artículo si tratáramos en él la didáctica, la resolución de problemas; los sociales, y
por supuesto los matemáticos que surgen de nuestros propios cuestionamientos;
el dibujo, la construcción y observación del comportamiento de algunos
elementos en los circuitos, el alto poder
de contaminación de muchos de los elementos que utilizamos diariamente en los aparatos eléctricos… todos estos puntos que completan el tema trataré de abordarlos en una próxima entrada. Constituyen en realidad un ciclo didáctico perfecto.
A todo lo expresado en esta entrada, le ha faltado entre
otros aspectos una parte práctica, un involucrar al alumnado para que participe activamente en la consecución y afianzamiento de todos estos conceptos, conseguir
su compromiso en un buen uso de todos estos aparatos llegando esta implicación hasta un reciclado responsable.
