lunes, 25 de febrero de 2019


SEMANA7
SESIÓN
19
Física 2
4.Fenómenos electromagnéticos
contenido temático
•Interacción magnética entre imanes y espiras/bobinas.
•Transformación de energía eléctrica en mecánica.

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 electronico, 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 pregunta:
¿Cómo funcionan los motores eléctricos?
Realizar por equipo ejercicios considerando secciones rectas de circuitos y electroimanes por los que circula una corriente para determinar las líneas de campo magnético, aplicando la regla de la mano derecha.
• Hacer la deducción gráficamente, con la participación de los estudiantes, de cómo es la fuerza que se ejerce entre conductores paralelos por los que circula una corriente utilizando la regla de la mano derecha.
• Construcción por equipo de un motor eléctrico.
• Análisis y discusión en equipo de su funcionamiento, aplicando la teoría aprendida
preguntas
¿Cómo es la interacción magnética entre imanes y bobinas?

¿Qué es un motor eléctrico?

¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?

¿Qué tipos de motores eléctricos existen?

¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos caseros?

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

Equipo
2
5
6
4
3
1
Respuesta
Corriente eléctrica
Es un artefacto que transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
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, mas específicamente por interacciones electromagnéticas.
Motores eléctricos CA y CD
Motores eléctricos de husillo, CNC, especiales, de polipasto, etc..
Sus aplicaciones son en:
Licuadoras
Lavadoras
Refrigeradores
Computadoras
Hornos de microondas
Ventiladores
Bombas para agua
Forma parte de la maquinaria, en locomotoras o artefactos empleados en distintas industrias.

Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
-          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas.
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).
-          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:
Observaciones:
Equipo

Velocidad  del imán

mV máximo

mV mínimo

Observaciones:

Equipo

 Campo magnético en Gauss
Velocidad de la varilla m/seg.

Anotar sus observaciones:

Conclusiones:
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.                    
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma .
 Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.
               Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación
Informe en Power Point de la actividad.
    Contenido: Resumen de la Actividad.
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



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