ESTÁNDAR
Entorno físico (Procesos físicos)
- Explico las fuerzas entre objetos como interacciones debidas a la carga eléctrica y a la masa.
Ciencia, tecnología y sociedad:
- Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía.
- Identifico aplicaciones de diferentes modelos biológicos, químicos y físicos en procesos industriales y en el desarrollo tecnológico; analizo críticamente las implicaciones de sus usos.
COMPONENTE
- Entorno físico (Procesos físicos)
- Ciencia, tecnología y sociedad
INDICADOR DE DESEMPEÑO
De Conocimiento:
- Conozco los elementos involucrados en un circuito eléctrico para optimizarlo.
De Desempeño:
- Resuelvo problemas que incluyan circuitos en paralelo, en serie y mixtos.
METODOLOGÍA/ SECUENCIA DIDÁCTICA
- Unidad didáctica
- Electricidad, conductores, aislantes, corriente, voltaje, resistencia, componentes, nodo, malla, rama, fuente, Ley de Ohm, Ley de Kirchhoff.
- Propósito
- Comprender los conceptos básicos de electricidad y relacionarlos con aspectos de nuestra vida.
- Desarrollo cognitivo instruccional
¿Qué es la electricidad?
Electricidad es la manera en que llamamos a la energía que llega a nuestras casas y también la que sostiene todo el proceso industrial, pues es la que proporciona la fuerza necesaria para hacer funcionar prácticamente todo tipo de máquinas. En realidad, la electricidad es un fenómeno físico por el que las distintas partes de la materia interaccionan, ya sea que se repelan o se atraigan entre sí, a través de la interacción de partículas subatómicas, algunas de carga negativa (llamadas protones) y otras de carga positiva (llamadas electrones).
La energía liberada en este proceso es aprovechada por el hombre para los efectos mencionados. Se manifiesta, por ejemplo, en los rayos, que son descargas naturales de electricidad estática producidas durante una tormenta eléctrica. Las nubes están compuestas por un número inmenso de gotas que forman grandes masas suspendidas en el aire: el roce de estas puede hacer que adquieran una carga eléctrica extraordinaria, la cual se manifiesta con la luz y el ruido posterior del rayo.
Origen e Historia de la electricidad
El aprovechamiento humano de la electricidad es una historia de pequeños y grandes avances, que data desde el siglo XVII. El estudio de los imanes en esa época, a cargo de William Gilbert, sirvió para mejorar la exactitud de las brújulas usadas, fundamentando así la base de la electroestática y del magnetismo: ese científico fue el que difundió el término electricidad. Los desarrollos fueron dándose progresivamente, contando con figuras fundamentales como Benjamin Franklin, que demostró la naturaleza eléctrica de los rayos e inventó el pararrayos. En 1879, Thomas Edison introdujo el foco eléctrico, que cambió sustancialmente la idea que se tenía sobre la electricidad: pocos años después encendió el primer sistema de distribución de energía eléctrica del mundo, en la parte baja de Manhattan.
En el siglo XX los estudios se complejizaron mucho más, y la industria debió adaptarse a la sociedad de consumo. Las empresas multinacionales comenzaron a liderar la tecnología de punta, y fueron ellas las líderes en el proceso por el que la tecnología comenzó a protagonizar las grandes transformaciones del mundo. Los medios de comunicación y ciertos medios de transporte se valen de la electricidad para satisfacer las necesidades de los ciudadanos.
Algunos números de la electricidad en el mundo
En la actualidad, la dependencia que tiene el mundo respecto de la electricidad es enorme, de allí la importancia que tiene la electricidad para el hombre moderno. Forma parte de la vida cotidiana de las personas de una manera sorprendente, tanto es así que la producción de electricidad del año 2007 fue, por ejemplo, de 19,25 billones (19.250.000.000.000) de kWh. Para dimensionar lo que significa esa cifra, un horno eléctrico consume poco más que uno de esos 19 billones en una hora de uso. Una computadora, en la misma hora, consume un tercio de kWh. Otro factor en el que se va gran parte del consumo eléctrico mundial es la calefacción, pero indudablemente el sector que más energía consume (37% de la mundial) es el industrial, frente al 20% que se va en transporte, 11% en calefacción e iluminación y 5% en usos comerciales diversos.
Se asegura que todas las baterías del mundo, incluyendo las industriales, solo podrían acumular algo menos de 10 minutos del consumo eléctrico mundial. Otra cifra que revela la magnitud de la influencia de la electricidad en nuestras vidas habla del consumo de bombillas eléctricas: el número alrededor del mundo es de 12.000 millones. El país con mayor consumo de electricidad es China, seguido por Estados Unidos. Entre los dos países se consume alrededor de la mitad del consumo global del mundo.
Alertas sobre el impacto ambiental
Si bien la electricidad es aquello que posibilita el aprovechamiento de la energía, hay una diferencia sustancial de acuerdo a la fuente de obtención de esa electricidad: puede ser de carácter renovable, o puede producirse a través de una fuente no renovable. La mayoría de las centrales eléctricas queman gas natural y carbón, es decir que utilizan recursos no renovables, que tomarán millones de años en regenerarse. La energía solar, la geotérmica o la eólica aparecen como alternativas, aunque hasta ahora no se han difundido lo suficiente como para modificar sustancialmente la distribución de esas cifras en el planeta tierra.
El Fondo Mundial de la Naturaleza (WWF) todos los años celebra el último sábado de marzo un evento llamado ‘la hora de la tierra’, en el cual se llama a un apagón eléctrico voluntario de todas las personas, creando conciencia sobre la necesidad de adoptar medidas frente al cambio climático y las emisiones contaminantes, entre las que incluyen muchas fuentes generadoras de energía. Cientos y cientos de ciudades se comprometen por esa hora a apagar luces de monumentos y edificios públicos, conducta que es acompañada por muchas familias en sus hogares. Lo cierto es que el impacto de la propuesta es más bien bajo, y en el último año logró reducir en menos del 2% el consumo eléctrico mundial horario. De todos modos, aun cuando lograra llegar a más personas, de nada serviría una sola hora, sino que la idea sería más bien simbólica: nada cambiará mientras la matriz productiva esté completamente determinada por la extracción masiva de energía.
- Desarrollo Metodológico
Para comprender más este concepto, observe el video accediendo al siguiente enlace:
Actividad:
- A partir del texto de la sección “Desarrollo cognitivo instruccional”, responde:
- ¿Por qué es importante la electricidad para el hombre?
- ¿Qué autores menciona la lectura? ¿Por qué son importantes?
- ¿Qué efectos tiene la electricidad en el medio ambiente?
- La imagen muestra el tipo de interacción que tienen las cargas cuando son iguales o cuando son diferentes. Por ejemplo, cuando tengo una carga positiva con una carga negativa se genera una fuerza de atracción.
¿Qué sucede cuando se encuentran dos cargas positivas?
- Se atraen
- Se repelen
- Son neutras
- No pasa nada
- Un átomo cargado negativamente se llama:
- Catión
- Anión
- Electrón
- Protón
- Las cargas eléctricas de distinto signo:
- Se repelen
- Se atraen
- Hacen corto
- Interaccionan
