martes, 31 de marzo de 2015

Generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica), Campo Electromagnético, Ondas Electromagnéticas: Propiedades Espectro Electromagnético y la recapitulación de las mismas.

Generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica).

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Están basados en la ley de Faraday.

Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobina.
Un generador es una máquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor eléctrico, el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases.

SEMANA9
SESIÓN
25
Física 2
UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático
5.19 Generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica)

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
  • Comprende el funcionamiento de un generador eléctrico.
Procedimentales
·       Elaboración de 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:
-          Información de la indagación Bibliográfica.
-          De Laboratorio:
  • imanes de cerámica,  alambre es magneto, Foco miniatura de 1.5 Voltios 25mA. caja de cartón, 8cm x 30cm, Clavo grande de 8cm o más
  • Otros: Cuchilla o papel de lija para limpiar el alambre de su esmalte , Cinta adhesiva



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
-          El Profesor  hace la presentación de la pregunta:
preguntas
¿Qué es un Generador eléctrico?
¿Qué Tipos  de generadores eléctricos existen?

Ejemplo industrial de generador eléctrico

Que es el  Campo electromagnético?

¿Cómo se clasifican las Ondas electromagnéticas?
¿Qué propiedades tiene el espectro electromagnético?
Equipo
1
2
3
4
5
6
Respuesta
Es un aparato que transmite la energía mecánica en energía eléctrica.
Solar: Los generadores eléctricos solares transforman los rayos solares en energía eléctrica, que permitie abastecer varias formas de uso.
Nuclear: En las plantas nucleares, energía eléctrica se produce a través de la fusión de átomos de uranio, lo que genera una gran cantidad de energía calórica que hacen funcionar al generador eléctrico, generando energía eléctrica.
Eolica: Los generadores eléctricos eólicos funcionan con la fuerza que el viento. Geotérmica: Las centrales geotérmicas funcionan a través del calentamiento de un líquido que alcanza una gran temperatura, que se destina a producir vapor con el que se da impulso a la turbina, que a su vez mueve un generador eléctrico, generando electricidad.
Hidraulica: Son centrales hidroelectricas las que producen esta electricidad, y estan puesta en lugares donde las aguas fluyan con mucha fuerza. Mareomotriz: Se usa el movimento de las aguas del mar, en las centrales mareomotrices.
Combustibles fosiles: Produce electricidad a partir de la combustión de: Gas, Petróleo o Carbón.
La  industrias de plantas de electricidad usan varios generadores por ejemplo las plantas eólicas convierten el movimiento mecánico de las aspas al viento en energía y las de agua hacen girar una rueda con l movimiento del agua
Un campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, producido por aquellos elementos cargados eléctricamente, que afecta a partículas con carga eléctrica.
*Ondas de radio
*Microondas
*Infrarrojo
*Espectro visible
*Ultravioleta
*Rayo X
*Rayos gamma

No necesitan un medio material para se, se propagan a una velocidad muy alta en el vacio pero no infinita, se propagan mediante una oscilación entre un campo eléctrico y magnético, poseen crestas y valles.
 Las propiedades pueden deducir a partir de la ecuación de Mawell que consta de la Ley de Faraday
 En la que interviene el campo eléctrico, el elemento infinitesimal, la densidad de campo magnético y la superficie arbitraria.

Los alumnos discuten y escriben sus respuestas en equipo:
-          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:
-          Este es un generador eléctrico que puede encender un pequeño foco (lamparita).
-          El generador se hace de un tubo cuadrado de cartón con un clavo al medio, muchas espiras (vueltas) de alambre esmaltado alrededor y unos imanes en el clavo.(ver figura)
-          Cuando el clavo con los imanes se hace girar, el foquito se enciende.
                                                                           coilgen
Ver el video: http://ullmedia.udv.ull.es/watch_video.php?v=13W6UNGXXA7M
-          Los alumnos discuten y obtiene 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.


Campo electromagnético.

Campos magnéticos tienen su origen en las corrientes eléctricas: una corriente más fuerte resulta en un campo más fuerte. Un campo eléctrico existe aunque no haya corriente. Cuando hay corriente, la magnitud del campo magnético cambiará con el consumo de poder, pero la fuerza del campo eléctrico quedará igual. 

  1. La fuente de los campos magnéticos es la corriente eléctrica.
  2. Su intensidad se mide en amperios por metro (A/m). Habitualmente, los investigadores de CEM utilizan una magnitud relacionada, la densidad de flujo (en microteslas (µT) o militeslas (mT).
  3. Los campos magnéticos se originan cuando se pone en marcha un aparato eléctrico y fluye la corriente.
  4. La intensidad del campo disminuye conforme aumenta la distancia desde la fuente.
  5. La mayoría de los materiales no atenúan los campos magnéticos.
SEMANA9
SESIÓN
26
Física 2
UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático
5.20 Campo electromagnético
5.21 Ondas electromagnéticas: Propiedades Espectro electromagnético.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
  • Conoce que cuando un campo magnético varía se crea un campo eléctrico y cuando cambia un campo eléctrico se genera un campo magnético.
  • Describe el espectro de ondas electromagnéticas e identifica a la luz visible como parte de él.
Procedimentales
·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes
·       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 indagada respecto al tema.
-          Laboratorio:
                                      Vela, cerillos, espectroscopio, CD.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
-          El Profesor  hace la presentación de las preguntas:
-          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
Preguntas
¿Qué es el campo electromagnético?

¿Cuáles son las ondas electromagnéticas?

¿Cuál es el rango de rayos Gamma?

¿Cuál es el rango de rayos X?

¿Cuál es el rango del espectro visible?

¿Cuál es el rango de rayos Ultravioleta?

Equipo
1
6
3
5
4
2
Respuesta
Es una combinación de campos de fuerza eléctrica y magnéticas invisibles y es producido por elementos cargados eléctricamente.
Son aquellas ondas que no necesitan de un medio material para propagarse. Incluyen la luz visible, las ondas de radio, la televisión y la telefonía.
Más de 10*10-12 metros en longitud
Más de 30.0*10-18 Hz
Más de 20*10-15 joules de energía 
Longitud de onda(m):10x10−9m
Frecuencia(hz):
 30,0x1015Hz

 No hay límites exactos en el espectro visible: un típico ojo humano responderá a longitudes de onda de 400 a 700 nm, aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 hasta 780 nm.
La "luz" ultravioleta (UV) tiene longitudes de onda entre 380 y 10 nanómetros. La longitud de onda de la luz ultravioleta tiene aproximadamente 400 nanómetros. La radiación ultravioleta oscila entre valores de 800 terahertz y 30 000 THz.

-          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
-          El Profesor solicita a los  equipos de trabajo que desarrollen las actividades de acuerdo al procedimiento siguiente:
                Encender la vela, con el espectroscopio observar las características de la flama de la vela.
               Observar las características de las flamas solares con el espectroscopio,
                Comparar las observaciones de lámpara y  de la vela.
Observaciones:
Equipo
Lámpara de iluminación
Vela
1
Rojo, naranja, verde, azul y morado
Morado, Verde y Rojo
2
Morado, Azul, Anaranjado, Amarillo, Verde y Rojo
Morado, Verde y Rojo
3
Rojo, verde, azul
Rojo, amarillo, verde, azul, morado
4
Azul, Rojo, Azul
Rojo, azul, verde, morado, celeste
5
Naranja, Verde, azul, rojo, morado.
Verde, rosa, azul, morado, azul y rojo.
6
Verde, azul, rojo ,naranja, morado, rosa
Verde, azul, morado, azul y rojo.

-          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones:
-          Equipo 1: Dependiendo de la intensidad de la luz, es mejor la percepción de los colores
-          Equipo 2: Nos percatamos de que depende de la intensidad de la luz  para observar mejor toda la gama de colores a través del espectrómetro.
-          Equipo 3: al ver atreves del espectrómetro notamos que según a intensidad y el tipo de luz que se observaba cambiaba la cantidad de colores visibles
-          Equipo 4: Pudimos observar el espectro de luz dependiendo de su intensidad, percatándonos de que el espectro tiene más intensidad de luz con el sol logrando que se vean mejor los colores.  
-          Equipo 5: Cuando vimos a través del espectrómetro notamos diferentes colores, con diferente intensidad cada uno de ellos, de acuerdo con el punto en que fijábamos el lente que contiene esté. Observamos que el color que se transmite a la vista depende de la cantidad de la luz.
-          -Equipo 6: nos dimos cuenta de que con el sol que tiene más intensidad de luz se observa mucho mejor la gama de colores, es por eso que concluimos que los espectros que se observan dependen de la intensidad de la luz.

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.
               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.


Ondas electromagnéticas: Propiedades Espectro Electromagnético.

Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos

El espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a todo el rango posible de radiación electromagnética. Esto incluye las ondas de radio, los infrarrojos, la luz, los ultravioletas, los rayos X, gamma, etc.
Las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.

Y la recapitulación de las mismas…

SEMANA9
SESIÓN
27
Física 2
UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático
RECAPITULACION 9

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
·         Comprenderá las características de los generadores eléctricos y las características del campo y ondas electromagnéticas.
 Procedimentales
·       Elaboración de resúmenes y 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 recabada en las dos sesiones anteriores.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA  - Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2.  ¿Que aprendí?
 3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo
1
2
3
4
5
6
Resumen
1. Generadores, campo electromagnético y ondas electromagnéticas y espectro electromagnético.
2. Que los generadores transforman energía mecánica a eléctrica y que una onda electromagnética está compuesta por campos eléctricos y magnéticos. Las ondas electromagnéticas dependen de la intensidad de la luz.
3. ninguna
1. Generadores, campo electromagnético y ondas electromagnéticas y espectro electromagnético.
2. Que los generadores transforman energía mecánica a eléctrica y que una onda electromagnética está compuesta por campos eléctricos y magnéticos. Las ondas electromagnéticas dependen de la intensidad de la luz.
3. ninguna
1.- generadores, campo electromagnético, ondas electromagnéticas y espectro electromagnético.
2.- aprendimos que es un generador, que hace, que es un campo electromagnético y como se ve un espectro electromagnético.
3.- ninguna

1.- generadores, campo electromagnético, ondas electromagnéticas y espectro electromagnético.
2.- Aprendimos que el generador hace un campo electromagnetico y como es que se puede observar un campo electromagnetico
3.- Ninguna
1. 1.Generadores, campo electromagnético y ondas electromagnéticas y espectro electromagnético.
2. Que los generadores transforman energía mecánica a eléctrica y que una onda electromagnética está compuesta por campos eléctricos y magnéticos. Las ondas electromagnéticas dependen de la intensidad de la luz.
3. ninguna
1.
Generadores, campo electromagnético, ondas electromagnéticas y espectros.
2. Aprednimos que es un generador y sus funciones, transformar la energía mecánica en eléctrica, aprendimos también que es una onda electromagnética y que está compuesta  por campos, vimos también los espectros en distintas fuentes de energía (vela, lámpara y sol)
3. Ninguna :D


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 y tipo de ondas mecánicas.
FASE DE CIERRE 
·         El Profesor concluye con un repaso de la importancia de los generadores eléctricos y las características del campo y ondas electromagnéticas.
·         Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista.
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, solicitándoles que incluyan fotos de los experimentos en el Blog que contendrá su información, asimismo 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.
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.




SEMANA 9
10, 12, 13. 03. 2015


http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/es/index1.html

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