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“ASOCIACIONES
DE
ELEMENTOS
DEL
CIRCUITO”
María Madero Gallardo
INDICE 0. INTRODUCCIÓN 1. ¿QUÉ SON ACTIVIDADES? 2. TIPOS DE ACTIVIDADES POR SU CONTENIDO 3. TIPOS DE ACTIVIDADES POR SU INTENCIÓN 4. ASOCIACIÓN DE ELEMENTOS DEL CIRCUITO 4.1.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA ELECTRICIDAD
4.2.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
4.3.
PELIGROS DE LA CORRIENTE ELECTRICA
4.4.
ESTUDIO DE LAS IDEAS PREVIAS DE LOS ALUMNOS
4.5.
COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL
4.6.
TEORÍA DE LA ASOCIACIÓN DE CIRCUITOS EN SERIE Y EN
PARALELO 4.7.
ACTIVIDADES
4.7.1. INICIACIÓN 4.7.2. DESARROLLO 4.7.3. AMPLIACIÓN 4.8.
DINÁMICA
INTRODUCCIÓN El aprendizaje es un proceso que lleva a cabo el sujeto que aprende cuando interactúa con el objeto y lo relaciona con sus experiencias previas, aprovechando con el objeto y lo relaciona con sus experiencias previas, aprovechando su capacidad de conocer para reestructurar sus esquemas mentales, enriqueciéndolos con la incorporación de un nuevo material que pasa a formar parte del sujeto que conoce. El aprendizaje significativo se logra mediante actividades que el estudiante pueda realizar y que le brinden cierta satisfacción cuando las realice, pero sobre todo, que se relacionen con lo que aprende y con su propia experiencia, de modo que integren experiencias de aprendizajes. El aprendizaje que educa exige actividad del sujeto, él es quien debe realizar el proceso de relacionar con sus experiencias previas al objeto, el nuevo material, para incorporarlo a sus estructuras mentales, a sus hábitos, habilidades, actitudes y valores, y debe tener razones para hacerlo (motivación). Teniendo en cuenta la importancia de las actividades dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje, en la primera parte vamos a definir actividad y su clasificación teniendo en cuenta dos tipos de clasificaciones, una clasificación atendiendo a sus contenidos y otra clasificación atendiendo a su intención. La segunda parte son distintas actividades para la unidad didáctica: Asociación de elementos en el circuito (Corriente eléctrica).
¿ Qué son actividades?
1. ¿ Qué son actividades? Son entendidas como: “todo conjunto de acciones de aula destinadas al desarrollo de una unidad didáctica, con participación de los alumnos: debates, clases magistrales, observaciones, experiencias de laboratorio , trabajos de campo, etc.” En su diseño, selección y utilización hay que tener en cuenta: 1. El nivel cognitivo de los alumnos 2. La existencia, explicitación y conocimiento, de las ideas previas 3. Una secuenciación de las actividades de manera ordenada, por orden lógico de dificultad y aprendizaje de conocimientos. 4. La necesidad de un diseño de actividades y/o procesos de evaluación de la secuencia de actividades.
Se pueden clasificar atendiendo a sus criterios: • Tipos de actividades por su contenido • Tipos de actividades por su intención
2. TIPOS DE ACTIVIDADES POR SU CONTENIDO Por el contenido que pretendan estudiar se distinguen: a. Conceptuales b. Prodedimentales ( emisión de hipótesis, observación y recogida de datos, diseños experimentales, realización de experiencias o estudio de las realizadas al profesor, de discusión de los resultados obtenidos, elaboración de conclusiones , recogida y análisis de informaciones diversas procedentes tanto de libros o textos sueltos, como de la exposición oral por el profesor de determinadas cuestiones…) c. Actitudinales
3. TIPOS DE ACTIVIDADES POR SU INTENCIÓN Por la intención con la que se presentan pueden ser: 3.1.
ACTIVIDADES DE INICIACIÓN
3.1.1. Actividades de MOTIVACIÓN: a. Relacionado con el tema con aspectos cotidianos b. Mediante un debate relacionado con el tema c. Realizando un resumen de un texto introductor 3.1.2 . Actividades de CONEXIÓN con el tema precedente y posterior, de tal manera que el alumno pueda seguir un hilo conductor del curso, alcanzando una visión global del mismo.
3.1.3. Actividades de EXPLICITACIÓN de los esquemas alternativos propios de los alumnos. Para que se produzca el cambio conceptual es necesario que los alumnos sean conscientes de cuáles son sus ideas. Así pues, el tiempo dedicado a poner de manifiesto las ideas con las que interpretan los fenómenos estudiados será amplio en muchas ocasiones, pero debemos ser conscientes de ello y no acelerar el proceso.
3.2.
ACTIVIDADES DE DESARROLLO
3.2.1. Actividades de FAMILIARIZACIÓN CON LA METODOLOGÍA CIENTÍFICA. Tanto en la resolución de problemas como e n la realización de trabajos prácticos, procurando convertirlas en pequeñas investigaciones o problemas. Así habrá que plantear actividades de: a. Planteamiento del problema b. Emisión de hipótesis c. Derivación de consecuencias lógicas (operativación de la hipótesis) d. Diseño experimental e. Realización de experimentos f. Análisis e interpretación de resultados
3.2.2. Actividades de INTRODUCCIÓN Y MANEJO DE LOS ASPECTOS FÍSICOS. En los que se introducirán éstos a nivel cualitativo y se propondrán definiciones operativas basadas en dichos conceptos cualitativos. Habrá un uso reiterado de las nociones en juego hasta lograr
una correcta comprensión de los mismos. Se debe dedicar una atención especial a la interpretación física de los datos numéricos.
3.2.3. Actividades de INTRODUCCIÓN DE MODELOS Y TEORÍAS aceptados por la ciencia. En estos casos debemos distinguir entre lo que es el modelo o teoría y los hechos que queremos explicar. Por otra parte, será necesario que los alumnos vean que la teoría científica que se les presenta es una alternativa a sus ideas previas y que ambas son contradictorias de forma que no pueden aceptarse conjuntamente.
3.2.4. ACTIVIDADES CONFLICTIVAS, que les provoquen un conflicto cognoscitivo, poniendo en cuestión sus ideas previas, mediante la discusión de sus con sus compañeros o resolución de contraejemplos ( actividades utilizadas para proporcionarle nuevas informaciones). Hay que ponerlos en la disyuntiva de aceptar una u otra, siendo interesante subrayar el hecho de que la teoría propuesta debe sustituir a sus ideas previas.
3.2.5. ACTIVIDADES DE CONFIRMACIÓN, con las que el estudiante tenga oportunidad de aplicar esas nuevas informaciones en situaciones muy diversas.
3.3.
ACTIVIDADES DE ACABADO
3.3.1. Como parte final del tema es muy importante la realización de: a. Resúmenes y mapas conceptuales del mismo. Estas actividades les ayudan en la realización de los procesos de reconciliación integradora.
b. Lo mismo ocurre con el ejercicio de autoevaluación que se pretende le sirva para comprobar si han asimilado los aspectos básicos del tema. c. Actividades formadas por una información escrita que se presenta bien antes ( para su discusión o resolución), bien después ( para reforzar las conclusiones) de las actividades, o al final del programa-guía (cuando se trate de informaciones complementarias de interés para ampliar el estudio de conceptos; normalmente se refiere a temas históricos, de actualidad, tablas de datos, etc)
3.3.2. ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN. Ya sabemos la dificultad que tiene subsistir las ideas intuitivas de los alumnos así que, es muy probable que una parte de los mismo no lo consiga al terminar la secuencia de actividades básicas. Estas actividades de recuperación se plantean para volver a insistir en aquellos puntos que: a. Prevemos especialmente conflictos, y aquellos otros que b. Por su importancia es preciso asegurarnos que queden claros.
Estas actividades de recuperación, deben exigir la puesta en juego de habilidades, conocimientos y capacidades semejantes a las del nivel básico. Su misión esencial es la de permitir que los alumnos con carencias básicas en su formación anterior, o con menor motivación, o con un ritmo de aprendizaje más lento, consigan a lo largo del curso un esquema conceptual mínimo y coherente con el que interpretar la realidad física, facilitándoles el aprendizaje de conceptos considerados como fundamentales. En muchas ocasiones tienen misiones de refuerzo del aprendizaje de los conceptos enseñados.
3.3.3. ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN. A realizar por los estudiantes más avanzados, al terminar la secuencia de actividades básicas. Serán fundamentalmente de profundización en dificultades de tipo matemático o en la presentación de aspectos de carácter más específicos.
4. ASOCIACIONES DE ELEMENTOS DEL CIRCUITO ¿Qué vamos a estudiar en este capítulo? Cómo los elementos presentes en un circuito pueden asociarse unos con otros. Conceptos que debe haber interiorizado el alumno para la comprensión de este capítulo Diferencia de Voltaje, Resistencia, Generador, Fuerza electromotriz, Circuito eléctrico, Intensidad de corriente, Ley de Ohm. Preguntas de motivación ¿Cómo crees que están conectados los aparatos eléctricos en tu casa? ¿Por qué un interruptor sólo encienda luces de manera selectiva? Esquema del capítulo: 1) Introducción histórica de la electricidad 2) Introducción teórica 3) Peligro de la corriente eléctrica 4) Estudio de las ideas previas de los alumnos 5) Comprobación experimental 6) Teoría de la asociación de circuitos en serie y en paralelo 7) Actividades
a. Iniciación b. Desarrollo c. Ampliación 8) Dinámica
4.1.
INTRODUCCIÓN HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD
1600 - 1900 Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos. Sin embargo fue el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad.
En 1600 La Reina Elizabeth I ordena al Físico Real William Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo. Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad del Griego "elektron" = ámbar. Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.
Brújula de 1562
En 1672 El Físico Alemán Otto von Guericke (1602-1686) desarrolló la primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas. Máquina que consiste de una esfera de azufre torneada, con una manija a través de la cual, la carga es inducida al posar la mano sobre la esfera.
Guericke
En 1733 El francés Francois de Cisternay Du Fay (1698 - 1739) fue el primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas, las cuales denominó electricidad vitria y resinosa:
Positiva y Negativa.
En 1745 Se desarrolla lo que daría paso al Condensador Eléctrico, la botella de Leyden por E. G. Von Kleist (1700-1748) y Pieter Van Musschenbroeck (1692-1761) en la Universidad de Leyden, con esta botella se almacenó electricidad estática.
Musschenbroeck
Botella de Leyden
En 1752 Benjamín Franklin (1706-1790) demostró la naturaleza eléctrica de los rayos. Desarrolló la teoría de que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella. Invento el pararrayos. En 1780 inventa los lentes Bifocales.
Franklin
En 1766 El Químico Joseph Priestley (1733-1804) prueba que la fuerza que se ejerce entre las cargas eléctricas varía inversamente proporcional a la distancia que la separa. Priestley demostró que la carga eléctrica se distribuye uniformemente en la superficie de una esfera hueca, y que en el interior de la misma, no hay un campo eléctrico, ni una fuerza eléctrica. Priestley descubrió el oxígeno.
Priestley
En 1776 Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Coulomb es la unidad de medida de Carga eléctrica.
En 1800 Alejandro Volta (1745-1827) construye la primera celda Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Su inspiración le vino del estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani (1737-1798) sobre las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas. Galvani propuso la teoría de la Electricidad Animal, lo cual contrarió a Volta, quien creía que las contracciones musculares eran el resultado del contacto de los dos metales con el músculo. Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda química capaz de producir corriente continua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).
Desde 1801 a 1815 Sir Humphrey Davy (1778-1829) desarrolla la electroquímica (nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batería, y tratando de entender como ésta funciona. En 1801 observa el arco eléctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batería. Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio, Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro. En 1807 fabrica una pila con más de 2000 placas doble, con la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un acido. En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros. Sin ningún lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.
Lámpara de Seguridad de Davy
En 1812 El matemático Francés Simeón-Denis Poisson (1781-1849) publicó su trabajo más importante relacionado con la aplicación matemática a la Electricidad y Magnetismo, describiendo la leyes de la electrostática.
Poisson
En 1819 El científico Danés Hans Christian Oersted (1777-1851) descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltaica, se movió. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo. Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magnética.
En 1820 Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841) Franceses, determinan la conocida ley de Biot-Savart mediante la cual, calculan la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una carga eléctrica y definen que la intensidad del campo magnético producido por una corriente eléctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Biot
En 1823 William Sturgeon (1753-1850) Inglés construye el primer electroimán.
Electroimán
En 1823 Andre-Marie Ampere (1775-1836) establece los principios de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotriz es producto de dos efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica. Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma dirección, y se repelen cuando fluyen en contra. Ampere produce un excelente resultado matemático de los fenómenos estudiados por Oersted. Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica.
En 1826 El físico Alemán George Simon Ohm (1789-1854) fue quien formuló con exactitud la ley de las corrientes eléctricas, definiendo la relación exacta entre la tensión y la corriente. Desde entonces, esta ley se conoce como la ley de Ohm. Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Eléctrica.
R= V / I
En 1828 El matemático Inglés George Green (1793-1841) publicó el trabajo "An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the Theories of Electricity and Magnetism" en el cual amplió el trabajo de Poisson obteniendo una solución general para el cálculo de los potenciales.
Commemorado con una placa en el piso de la abadía de Westminster.
En 1828 El Americano Joseph Henry (1799-1878) perfeccionó los electroimanes, observó que la polaridad cambiaba al cambiar la dirección del flujo de corriente, y desarrolló el concepto de Inductancia Propia. En 1846 fue nombrado como el primer Director del Museo Smithsonian.
Henry
Bobinas de Henry
En 1831 Michael Faraday (1791-1867) a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interes por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dió un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento. Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Eléctrica. La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo magnético no uniforme fue demostrada por Faraday, en un aparato como el que se muestra.
Faraday
Primer Generador Eléctrico
En 1835 Samuel F.B. Morse (1791-1867), mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir información, El Telégrafo. En 1835 construye el primer telégrafo. En 1837 se asocia con Henry y Vail con el fin de obtener financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento, prosigue solo, obteniendo el éxito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimore hasta el Capitolio en Washington D.C. La cual construye en 1844.
Morse “Transmisor y receptor desarrollados 1844 por Morse. Museo Smithsonian" Primer Mensaje transmitido
En 1858 ATC The American Telegraph Company construye el primer cable transatlántico desde la costa este de USA hasta Irlanda.
En 1840-42 James Prescott Joule (1818-1889) Físico Inglés, quien descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821-1894), quien definió la primera ley de la
termodinámica demostraron que los circuitos eléctricos cumplían con la ley de la conservación de la energía y que la Electricidad era una forma de Energía. Adicionalmente, Joule inventó la soldadura eléctrica de arco y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica era proporcional al cuadrado de la corriente. Joule es la unidad de medida de Energía.
Joule
Helmhotz
En 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Físico Alemán a los 21 años de edad, anunció las leyes que permiten calcular las corrientes, y tensiones en redes eléctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II. Estableció las técnicas para el análisis espectral, con la cual determinó la composición del sol.
Kirchhoff
En 1847 William Staite (1809-1854) Inglés recibió el crédito por el desarrollo de la Lámpara de Arco. Estas lámparas fueron comercialmente utilizadas a partir de 1876 con las mejoras introducidas por el Ruso Paul Jablochkoff (1847-1894).
Experimentado su apogeo entre 1880 y 1890.
Lámparas de Arco
En 1854 El matemático Inglés William Thompson (Lord Kelvin) (1824-1907), con su trabajo sobre el análisis teórico sobre transmisión por cable, hizo posible el desarrollo del cable transatlántico. En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica. En 1858 Inventó el cable flexible. Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.
Lord Kelvin
En 1859 El Científico Alemán Julius Plücker (1801-1868) descubrió los Rayos Catódicos.
Julius Plücker
En 1868 El Científico Belga Zénobe-Théophile Gramme (1826-1901) construyó la primera máquina de corriente continua El Dinamo punto de partida de la nueva industria eléctrica. En 1870 patentó la teoría de la Máquina magneto-eléctrica para producir corriente continua.
Gramme
Dinamo
En 1870 James Clerk Maxwell (1831-1879) Matemático Inglés formuló las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría Electromagnética. Dedujo que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz Maxwell es la unidad del flujo Magnético.
En 1876 Alexander Graham Bell (1847-1922) Escocés-Americano inventó el Teléfono.
Bell
En 1879 El Físico Inglés Joseph John Thompson (1856-1940) demostró que los rayos catódicos estaban constituido de partículas atómicas de carga negativas la cual el llamo ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como Electrones.
En 1881 Thomas Alva Edison (1847-1931) produce la primera Lámpara Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas. En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7 lúmenes por vatios. En 1904 el filamento de tungsteno con una eficiencia de 7.9 lúmenes por vatios. En 1910 la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes por vatios. Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios.
En 1882 Edison instaló el primer sistema eléctrico para vender energía para la iluminación incandescente, en los Estados Unidos para la estación Pearl Street de la ciudad de New York. El sistema fue en CD tres hilos, 220-110 v con una potencia total de 30 kw.
En 1884 Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) demostró la validez de las ecuaciones de Maxwell y las reescribió, en la forma que hoy en día es conocida. En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus trabajos sobre las Ondas Electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de ondas. Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la radio.
Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.
En 1884 John Henry Poynting (1852-1914) Físico Inglés, alumno de Maxwell. Publicó un artículo en el cual demostró que el flujo de Energía podía calcularse mediante una ecuación que representa la interrelación entre el campo Eléctrico y Magnético. Ecuación que representa el llamado Vector de Poynting
Poynting
En 1888 Nikola Tesla (1857-1943) Serbio-Americano inventor e investigador quien desarrolló la teoría de campos rotantes, base de los generadores y motores polifásicos de corriente alterna.
A Tesla se le puede considerar, sin ninguna duda, como padre del sistema eléctrico que hoy en día disfrutamos. Tesla es la unidad de medida de la densidad de flujo magnético.
Tesla
Motor C.A.
Algunas de sus patentes (+700): En 1888 Motor de inducción, la mejora del dinamo, el método para convertir y distribuir corrientes eléctricas. En 1890 el Motor de corriente alterna. En 1892 el Sistema de transmisión de potencia. En 1894 el Generador eléctrico. En 1896 el Equipo para producir corrientes y tensiones de alta frecuencia. En 1897 mejoras en el transformador eléctrico. Los derechos de sus patentes sobre sus sistemas de corriente alterna, transformadores, motores y generadores, los vendió a George Westinghouse (1846-1914) fundador de Westinghouse Company, pionera en el desarrollo comercial de la corriente alterna. En 1893 en la feria de Chicago Westinghouse y Tesla presentaron todo un sistema eléctrico en CA a escala a fin de demostrar sus bondades.
George Westinghouse En 1895 Westinghouse pone en servicio la Primera planta de Generación de Electricidad comercial en C.A. La Planta del Niágara.
Feria de Chicago 1893
4.2.
Niágara
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
El comportamiento del circuito va a depender muy fuertemente de la forma en que se conecten sus distintos elementos. Básicamente existen dos tipos de asociaciones de circuitos: en serie y en paralelo (figura 1).
Figura 1 La conexión en serie de elementos en los circuitos se realiza situándolos uno a continuación de otro. Por ejemplo, en la figura de la izquierda las bombillas están conectadas en serie. Solo hay un camino por el que pasa la corriente eléctrica Un circuito paralelo, es aquel que tiene conectados los terminales de sus receptores unidos entre sí. En la figura de la derecha, las bombillas están conectadas en paralelo. En los circuitos en paralelo la corriente que atraviesa la pila se reparte por varios caminos donde están los receptores colocados en paralelo.
4.3.
PELIGROS DE LA CORRIENTE ELECTRICA
Los peligros eléctricos los podemos dividir en dos grupos: - Efectos del accidente eléctrico - Efectos sobre el cuerpo humano
EFECTOS DE UN ACCIDENTE ELÉCTRICO: Choque eléctrico: • Producido por contacto directo o proximidad a circuitos energizados. • Efectos de tipo nervioso, contracción muscular, desvanecimiento y paro cardíaco.
Quemaduras por corriente eléctrica: • Son debidas al paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo. • Quemaduras en tejidos órganos y nervios a nivel superficial e interno.
Gases: • Debidos a las altas temperaturas alcanzadas en el arco eléctrico. • Pueden ir acompañados de partículas de material y/o proyecciones.
Bola de fuego: • Fenómeno de llama directa ocurrido durante la aparición del arco eléctrico. • No alcanza mucha distancia.
Energía radiante: • Onda electromagnética de energía debida al arco eléctrico. • Velocidad de 300.000 Km/s a una temperatura de 19500ºC.
EFECTOS SOBRE EL CUERPO HUMANO: Dependen de la INTENSIDAD DE LA CORRIENTE que atraviesa el cuerpo y dependen de la DURACION DEL CONTACTO. En la intensidad intervienen además varios factores: • Tension del conductor • Contacto • Estado del sujeto
CORRIENTE
EFECTO
Hasta 1 mA
Imperceptible para el hombre
2 a 3 mA
Sensación de hormigueo
3 a 10 mA
El sujeto se desprende del contacto
10 a 50 mA
No es mortal durante poco tiempo
50 a 500 mA
Fibrilaciones y quemaduras interna
> 500 mA
Muerte por parálisis en centros nerviosos
4.4.
ESTUDIO DE LAS IDEAS PREVIAS DE LOS ALUMNOS
Conexiones en serie:
1)¿Cuál de las dos bombillas brillará más? ¿Qué podemos decir acerca de la intensidad de corriente que las recorre?
2)¿Lucirán igual las dos bombillas en serie que si tuviéramos sólo una bombilla en el circuito?
3)¿Qué crees que ocurrirá si se desconecta una de las bombillas?
1)¿Cómo será el voltaje con respecto al voltaje en los bornes de la pila? a)igual b)mayor c)menor
Conexiones en paralelo:
1)¿Cuál de las dos bombillas brillará más? ¿Qué podemos decir acerca de la intensidad de corriente que las recorre?
2)¿Lucirán igual las dos bombillas en serie que si tuviéramos sólo una bombilla en el circuito?
3)¿Qué crees que ocurrirá si se desconecta una de las bombillas?
1)¿Cómo será el voltaje con respecto al voltaje en los bornes de la pila? a)igual b)mayor c)menor
4.5.
COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL
En clase, el profesor monta un circuito en serie y otro en paralelo, aprovechando para repasar los conceptos estudiados en capítulos anteriores (circuito cerrado, elementos de un circuito, etc.). Circuitos a fabricar: - Circuito sencillo con una bombilla - Circuito de dos bombillas conectadas en paralelo - Circuito de dos bombillas conectadas en serie ¿Qué observamos?
Cuando dos bombillas están asociadas en serie la intensidad de corriente se mantiene constante a lo largo del circuito. Si las bombillas son iguales, lucen con la misma intensidad pero menos que si tuviéramos una única bombilla aislada. La luz que emiten las bombillas es un reflejo de la intensidad que pasa por ellas (cuanta más intensidad atraviesa una bombilla, más luz da), El voltaje en las bombillas es menor que en los bornes de la pila. Si se desconecta una de las bombillas, la otra deja de funcionar. Cuando dos bombillas están asociadas en paralelo, si las bombillas son iguales, se encienden igual y también igual que en un circuito simple (bombilla aislada). El voltaje es el mismo a lo largo de todo el circuito. Si desconectamos una, las otras siguen encendidas.
4.6.
TEORÍA DE LA ASOCIACIÓN DE CIRCUITOS EN SERIE Y EN
PARALELO Asociaciones en serie En esta disposición los valores totales de resistencia, corriente y voltaje presentan unas determinadas características que vamos a tratar a continuación.
Figura 2 Como hemos visto experimentalmente al poner otra bombilla en serie en el circuito, la que había luce con menor intensidad. ¿Y por qué el circuito es recorrido por menor intensidad? Intentemos explicar este hecho de una forma cualitativa. Como vimos, la resistencia se puede definir como la oposición al flujo de corriente. Pues bien, al
conectar varias bombillas en serie, el flujo de corriente encuentra una mayor resistencia a su paso al haber aumentado la longitud, el camino, que tiene que recorrer. Cuantas más bombillas conectes en un circuito en serie, mayor oposición encontrará la corriente, y menos brillarán las bombillas. Por otra parte, como hemos podido comprobar en el experimento anterior, la intensidad de corriente en un circuito en serie es siempre la misma en cualquier parte de él. Por ello, todas las bombillas conectadas en serie en un circuito brillan con la misma intensidad, lo que se puede resumir con la siguiente fórmula: I = I1 = I 2 A continuación vamos a estudiar qué le pasa al voltaje cuando los elementos de un circuito se conectan en serie. En un circuito en serie, la corriente que circula por cada resistencia provoca en ellas una caída de tensión (en voltios) proporcional al valor de dicha resistencia (en ohmios), por tanto, el voltaje (caída de tensión) en las resistencias de un circuito serie, al contrario de lo que sucede con la corriente, varía según el valor de cada una de ellas. Cada resistencia presenta una diferencia de potencial distinta, que dependerá, según la ley de Ohm, de los valores de cada resistencia. Podemos decir que la fuerza electromotriz generada por el generador se reparte entre los distintos elementos. En cualquier caso, como hemos podido comprobar experimentalmente, la suma total de los valores de voltaje en las resistencias es siempre igual al valor del voltaje de la fuente: V = V1 +V2 . Así, por ejemplo, si un circuito en serie posee dos resistencias, en las cuales caen 6 y 4 voltios respectivamente, la suma de ambas caídas nos da el valor del voltaje de la fuente (E), en este caso E=6+4=10V. Si solo disponemos de bombillas que soportan un máximo de 1.5 V, y de una pila de 4.5 V para formar un circuito, habría que conectar tres de ellas en serie para que cada una soporte la diferencia de potencial adecuada de 1,5 V. Si se pusiera una sola, el voltaje sería el triple del debido; por tanto, pasaría una intensidad tres veces superior y la bombilla se fundiría.
A partir de las deducciones anteriores a partir de nuestros datos experimentales, podemos calcular cuál será el valor de esa nueva resistencia total o resistencia equivalente que tendrá que superar la corriente eléctrica al atravesar un circuito en serie. La figura 2 nos mostraba un circuito en serie. Podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales.
Figura 3 (1) Ve = I·Re
(2) V1 = I·R1
(3) V2 = I·R2
Llegamos, usando la ecuación de arriba a: Ve = V1 + V2 => I·Re = I·R1 + I·R2 y, sacando factor común obtenemos: I·Re = I·(R1 + R2), que tras simplificar I, nos permite obtener: Re = R1 + R2 Es decir, la resistencia equivalente a varias resistencias en serie, es la suma de ellas. Si en el circuito los elementos están conectados en serie, las resistencias se suman, y ese valor es la oposición total que ofrecen al paso de la corriente. Es indiferente el número de resistencias que agrupe el circuito, si todas están en serie con la fuente, todas ellas se suman siempre para calcular el valor total de resistencia. La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias que lo componen. Por ejemplo, si el circuito presenta dos resistencias en serie, una de 12 ohmios (R1) y la otra de 8 ohmios (R2), la resistencia total del circuito (Rt) será de 20 ohmios.
Figura 4 Por último, para entender el por qué en un circuito en serie si una bombilla se funde el resto que están asociadas en serie a ella dejan de funcionar sólo tenemos que tener en mente que el circuito en serie es un camino completo la corriente eléctrica tiene un solo camino posible. Si una bombilla se funde, el flujo de electricidad se rompe porque se ha abierto el circuito y la corriente ya no puede seguir su camino. Del mismo modo, si una bombilla se desatornillara, el flujo de corriente a ambas bombillas se interrumpiría. Pregunta de ampliación: Disponemos de bombillas de 5.5 V para un belén. ¿Cuántas debemos conectar en serie para poder enchufarlas a 220 V?
Asociaciones en paralelo Cuando conectamos resistencias en paralelo, la corriente tiene más de un camino para seguir.
Figura 5
Como hemos visto experimentalmente, en un circuito en paralelo cada bombilla sigue teniendo la misma intensidad de corriente fluyendo a través de ella que si sólo hubiera una bombilla conectada. Como la corriente se divide, esto significa que a la salida o entrada de la conexión al generador la intensidad debe ser el doble. Luego por cada bombilla en paralelo pasa una intensidad menor que la total del circuito. ¿Y por qué el circuito es recorrido por más intensidad? En realidad, como los conectores de las bombillas salen del mismo punto y llegan también al mismo punto, se ha puesto entre los puntos Ay B una resistencia de doble grosor que cuando había una sola bombilla entre esos puntos. Recordando la expresión de la resistencia de un hilo conductor, el valor de esta se habrá reducido a la mitad, con lo que, según la ley de Ohm, se duplicará la intensidad. R´=R/2I´=V/R´=V/R/2=2I Cuando estudiamos los circuitos en serie aprendimos que al conectar resistencias en serie aumentaba la oposición al flujo de corriente. Sin embargo, conectando resistencias en paralelo estamos dando caminos a la corriente, es decir, reducimos la oposición: dos resistencias iguales conectadas en paralelo permiten conducir el doble de corriente que una sola, por tanto, la resistencia total es menor que la de una sola. La corriente en cada una de las ramas de un circuito paralelo no siempre es la misma, y depende del valor de las resistencias conectadas a ellas. La intensidad total es la suma de las intensidades de cada rama. IT = I1 + I El voltaje existente en los extremos de cada una de las resistencias conectadas en paralelo es siempre el mismo, y cada bombilla tiene el voltaje completo de la batería ya que todos están conectados entre los mismos puntos del circuito. VT = V1 = V2 A partir de las deducciones anteriores y aplicando la ley de Ohm podemos calcular cuál será el valor de la nueva resistencia total o resistencia equivalente que tendrá que
superar la corriente eléctrica al atravesar un circuito en paralelo. En la figura 5 se muestra un circuito en paralelo. La intensidad, I, que circula por ambas resistencias se bifurca en dos valores, I1 e I2, que dependerán de los valores de las resistencias. Por otro lado, vemos como ambas resistencias están sometidas a la misma diferencia de potencial V . Para calcular la resistencia equivalente debemos tener en cuenta que, como la equivalente sustituye a ambas, la diferencia de potencial de la equivalente, debe ser la misma que la de R1 y R2.
Figura 6 Teniendo en cuenta lo anterior, podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales: (1) V = I·Re
(2) V = I1·R1
(3) V = I2·R2
De aquí obtenemos: (1) V/Re = I
(2) V/R1 = I1
(3) V/R2 = I2
Llegamos, usando la ecuación de arriba a: I = I1 + I2 => V/Re = V/R1 + V/R2 y, sacando factor común obtenemos: V/Re = V(1/R1 + 1/R2), que tras simplificar V, nos permite obtener: 1/Re = 1/R1 + 1/R2 Es decir, el inverso de la resistencia equivalente a varias resistencias en paralelo, es la suma de los inversos de dichas resistencias. Por tanto las resistencias en paralelo, al contrario de lo que sucede cuando se conectan en serie, no se suman, sino que ven
reducido su valor, de tal forma que la resistencia total del circuito será siempre inferior a la menor de ellas. Por último, intentaremos explicar el por qué en un circuito en paralelo, aunque falte o se funda alguna de las bombillas, las demás siguen funcionando. Debido a los varios caminos que puede seguir la corriente en la conexión en paralelo, el funcionamiento de cada elemento es independiente del de los demás y aunque una bombilla se estropee, la otra puede seguir funcionando, porque cada bombilla tiene conexiones directas con la batería y sigue habiendo un circuito completo. Actividad de Ampliación: ¿Cómo están conectados a la red eléctrica los aparatos que tenemos en casa? La gran mayoría de instalaciones, tanto domésticas como industriales, presentan circuitos en paralelo. Si tenéis una lámpara encendida conectada a un enchufe, puedes conectar en el mismo un aparato de música y la lámpara sigue funcionando. Cada uno de estos aparatos es una resistencia que vamos conectando en paralelo en un circuito conforme los vamos encendiendo. El número de aparatos que podemos conectar en paralelo al mismo enchufe tiene un límite: cada vez que enchufamos un aparato aumentamos el grosor de la resistencia en casa, con lo que la intensidad general se va haciendo más grande, hasta que llega un momento en que el interruptor automático que limita la intensidad de entrada salta y corta la corriente.
Todos estos aparatos tienen aplicada la misma tensión (220 voltios),
pero las corrientes que circulan por cada rama son diferentes, porque cada aparato ofrece distinta resistencia al paso de la corriente eléctrica
Algo que debemos tener en cuenta en los circuitos en paralelo, es que las resistencias tienen que estar diseñadas para trabajar con el mismo voltaje. Por ejemplo, en el hogar todos los electrodomésticos funcionan con el mismo voltaje (en España es de 220 voltios), si alguno de ellos utilizase 125 voltios, al conectarlo a la red de 220 no funcionaría o lo haría defectuosamente (circularía una corriente insuficiente).
ESQUEMA RESUMEN DEL CAPÍTULO
4.5. ACTIVIDADES 4.5.1. ACTIVIDADES DE INICIACIÓN 1. Para que comprendas mejor la ley de Ohm, vamos a poner un ejemplo sencillo. Vamos a suponer un circuito que tiene una pila de 4,5 V (voltios) y una bombilla, cuya resistencia es de 2 ohmios. Nos piden calcular la intensidad (amperios) que pasa por el circuito.
2. Ahora vamos a suponer un circuito como el de la siguiente ilustración. Como ves, está formado por la pila de 4,5 V, un motor del que desconocemos su resistencia y un amperímetro que indica una lectura de 0,1 A. Vamos a calcular la resistencia del motor.
3. Sabiendo que la resistencia de la bombilla son 3 ohmios y la tensión de la pila 6 V. Calcula la intensidad de corriente que atraviesa el circuito.
4. Sabiendo que la resistencia de la bombilla son 3 ohmios y la corriente que atraviesa el circuito es de 1 A. Calcula la tensión de la pila.
5. Calcula la resistencia de la bombilla si la corriente que atraviesa el circuito son 2 A, y la tensión de la pila son 4 V.
6. Rosa tiene una batería, un interruptor y dos bombillas. Quiere conectar dichos elementos de manera que cuando pulse el interruptor las dos bombillas luzcan. Dibuja cómo podría hacerlo.
4.5.2. ACTIVIDADES DE DESARROLLO 7. Una tira de luces de navidad tiene 24 bombillas de 50 Ω cada una conectadas en serie. a) Dibuja un esquema de la conexión a un enchufe de 220 V. b) Calcula la resistencia total y dibuja el circuito equivalente.
8. En el salón de casa hay una lámpara de pie con tres bombillas, todas de 220 V y de resistencia 1200 Ω . a) Dibuja el esquema de la conexión. b) Calcula la resistencia total y dibuja la conexión equivalente.
9. Por una bombilla, conectada a una pila de 4,5V, circula una intensidad de 0,3 A. Determina la resistencia del filamento de la bombilla y la intensidad que la recorrerá si la conectamos a dos pilas (en serie) de 1,5 V.
10.Dibuja simbólicamente un circuito con una pila y una bombilla. Dibuja también simbólicamente cómo deben conectarse un amperímetro y un voltímetro.
11.Una alargadera mide 5 m de longitud, y el cable de cobre tiene 1,6 mm de diámetro. Determina su resistencia eléctrica y la diferencia de potencial entre sus extremos cuando circula por él una corriente de 10 A.
12.¿Cuántas vueltas de un cable de cobre de 1 mm de diámetro hay que arrollar sobre un cilindro de porcelana de 2,5 cm de radio para obtener una resistencia de 40 ohmios?
13.Tenemos una bombilla con la inscripción 100 W y 220 V. a)
¿Qué resistencia tiene? ¿Qué intensidad circula por la misma?
b)
Se conecta la misma bombilla a 125 V. ¿Qué intensidad circulará por la
misma? ¿Qué resistencia tendrá?
4.5.3. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 14. Un hilo de cobre de resistencia R se corta en cuatro partes iguales y se conectan en paralelo. ¿ Cuál es ahora la resistencia del conjunto, comparada con la resistencia inicial?
15. Dos resistencias de 10 ohmios y 5 ohmios están en serie. A su vez, se conecta con otra resistencia de 30 ohmios en paralelo con ellas. Realiza un dibujo y halla la resistencia equivalente del conjunto. Si se conectan a una diferencia de potencial de 20 V, halla la intensidad de la corriente que circula por cada una de las resistencias y por el generador.
16. Dos resistencias de 6 ohmios y 12 ohmios están en paralelo. A su vez, se conecta con otra resistencia de 30 ohmios en serie con ellas. Realiza un dibujo y halla la resistencia equivalente del conjunto. Si se conectan a una diferencia de potencial de 20 V, halla la intensidad de la corriente que circula por cada una de las resistencias y por el generador.
17. Una lámpara de 50W está conectada a 220 V. Determina la resistencia del filamento y la intensidad que lo atraviesa. Calcula el gasto si la tenemos encendida durante 10 horas, estimando que 1 kW·h cuesta alrededor de 0,08 euros.
18. Antiguamente en algunas casas existía corriente a 125 V. Si una de las bombillas actuales se conecta a dicha corriente, ¿qué ocurrirá? ¿ Se alterará su resistencia, su intensidad o su potencia? Justifícalo con fórmulas. 19. Se tienen 6 pilas iguales de 1,5 V de f.e.m. y 0,1 ohmios de resistencia interna. Determina la f.e.m. equivalente y la resistencia interna cuando: A) se conectan todas en serie. B) se conectan todas en paralelo. 20. Tenemos una resistencia de 100 ohmios conectada a una diferencia de potencial de 220 V, determinar: a)
¿Cuánto vale la intensidad máxima que circula por ella?
b)
¿Cuánta potencia disipa la resistencia?
c)
¿Cuánto calor desprende en 2 h?
21. Se conectan en serie dos resistencias, una de 250 W y otra de 350 W, en serie. Determinar: a)
La resistencia equivalente del conjunto de ambas.
b)
La intensidad que circula por el circuito si se conecta a una pila de
c)
La potencia total.
4,5 V.
22. Comentar el siguiente artículo: “Un circuito eléctrico que funciona sin más electricidad que la de un árbol”
Los árboles generan electricidad, en cantidades pequeñas pero medibles. Tal como han demostrado unos investigadores de la Universidad de Washington, existe electricidad suficiente en los árboles para hacer funcionar un circuito eléctrico.
(NC&T) Un estudio efectuado el año pasado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts desveló que los vegetales pueden generar un voltaje de hasta 200 milivoltios si se coloca un electrodo en el vegetal y el otro en el suelo circundante. Desde entonces, estos investigadores han establecido una compañía para desarrollar sensores forestales que explotan esta nueva fuente de energía.
Babak Parviz de la Universidad de Washington y su equipo de la misma universidad han profundizado en la investigación académica en el campo de la energía de los árboles, y el fruto de sus esfuerzos es que, por primera vez, han logrado hacer funcionar un circuito sólo con dicha energía.
Carlton Himes se ocupó de buscar árboles idóneos. Colocando clavos en ellos y conectando un voltímetro, descubrió que los arces de la especie Acer macrophyllum, comunes en el área de la Universidad de Washington, generan un voltaje estable de hasta unos cientos de milivoltios.
Posteriormente, el equipo de investigación del que Himes forma parte construyó un dispositivo que podía funcionar con dicha energía. Brian Otis dirigió el desarrollo de un convertidor elevador, un dispositivo que toma un voltaje de entrada muy bajo y lo acumula para producir un valor de salida mayor. El convertidor elevador hecho
especialmente para este proyecto funciona con un voltaje de entrada tan bajo como 20 milivoltios, que es muy inferior al mínimo aceptable por cualquiera de los convertidores elevadores comunes. Este convertidor para árboles produce un voltaje de salida de 1,1 voltios, suficiente para activar sensores de baja potencia.
El circuito preparado por el equipo de la Universidad de Washington está construido con piezas que miden 130 nanómetros, y tiene un consumo promedio de sólo 10 nanovatios de potencia.
Es muy poco probable que la energía forestal sustituya a la energía solar en la mayoría de las aplicaciones, pero el sistema sería una interesante opción de bajo costo para energizar sensores forestales que se utilizarían en áreas boscosas para la vigilancia de las condiciones medioambientales o la detección de incendios. La electricidad obtenida del árbol también serviría para evaluar su estado de salud.
-ENLACES A INFORMACION SUPLEMENTARIA EN INTERNET: University of Washington
4.6. DINÁMICA
REALIZACIÓN DE UN JUEGO DE PREGUNTAS Y RESPUESTAS. PROPUESTA DE TRABAJO. Realizar y construir un juego de 7 preguntas y 7 respuestas relacionadas con el circuito eléctrico de forma que cuando conectemos la pregunta con la respuesta adecuada, se encienda una bombilla. CONEXIONADO ELÉCTRICO Estas conexiones se realizarán por la parte inferior de la madera, es decir, que no se debe ver. Deben estar conectadas mediante un cable eléctrico cada pregunta con su respuesta, para que al tocar con las pinzas cerremos el circuito eléctrico y se ilumine la bombilla “Correcto”.
ESQUEMA ELECTRICO El circuito se podría mejorar añadiendo un fusible como elemento de protección y un interruptor para apagar el juego cuando no lo utilicemos.
EJERCICIO
Completa la siguiente tabla, teniendo en cuenta el esquema eléctrico anterior.
PREGUNTA RESPUESTA
1
2
3 A
4
5
6
7
ALGUNOS EJEMPLOS DE PREGUNTAS PUEDEN SER: 1 . PREGUNTA. ¿ Qué tipo de circuito eléctrico hay en una vivienda? Respuesta C. En paralelo 2 . PREGUNTA. ¿ Cómo es la intensidad de corriente en un circuito en serie? Respuesta D. Es la misma. REALIZACIÓN DE UNA DINÁMICA Para que los niños entiendan los circuitos en serie, haremos que se coloquen formando un corro, donde uno de los niños actuará como voltímetro y otro como amperímetro, otros dos como bombillas (lámparas) y por último uno que represente el papel de la batería, junto con los demás niños que harán la vez de circuito. La idea es hacer pasar unas chocolatinas a través de los niños, haciéndolas pasar desde una mano del niño que representa a la batería, hasta hacerlas llegar a la otra mano de este, de manera que quede expuesto el mecanismo mismo de un circuito en serie. Se hará notar que por el niño que representa al amperímetro van circulando todas las chocolatinas, así como la frecuencia con las que lo van haciendo. Así mismo, si un niño se quita, abre con ello el corro formado, y quedará demostrado que al llegar la chocolatina hasta el niño que falta esta no puede pasar, viéndose que un corro abierto no hace pasar las chocolatinas a través de él, de igual manera que un circuito en serie no hace pasar la corriente.
Ahora para que los niños entiendan los circuitos en paralelo, haremos que se coloquen formando igualmente un corro, donde una hilera de niños quede conectados desde un lado al otro del corro, de manera que las chocolatinas irán pasando unas veces por un lado y otras por este otro lado. En este caso, la idea es que los niños comprendan que al haber alternancia de caminos para las chocolatinas, la intensidad que marcará el niño amperímetro, según unas veces se coloque antes o después de la alternancia de caminos, será igual o inferior respectivamente, a la registrada anteriormente en el modelo en serie. Se hará notar igualmente, que si un niño se retira del corro, según esté después de la alternancia de caminos o antes, el circuito se convierte en serie o el circuito se abre. De esta manera los niños entenderán que un circuito en paralelo al abrir uno de sus caminos alternativos sigue haciendo pasar la corriente a su través.
PRÁCTICA: CONSTRUYE UNA PILA ¿ Qué es una pila? Una pila es un dispositivo que permite obtener una corriente eléctrica a partir de una reacción química. Material que vas a necesitar: • • • • • •
Un vaso Una botella de vinagre Un trozo de tubería de cobre (de las que se usan para las conducciones de agua) Un sacapuntas o afilalápices metálico Cables eléctricos Un aparato que vamos a hacer funcionar con la pila (puedes utilizar cualquier aparato que funcione con pilas, como por ejemplo, un despertador o una felicitación de navidad con música).
¿ Cómo construir la pila? Toda pila consta de dos electrodos (generalmente dos metales) y un electrolito (una sustancia que conduce la corriente eléctrica). En este caso vamos a utilizar como electrodos los metales cobre y magnesio. En concreto, vamos a utilizar una tubería de cobre y un sacapuntas, cuyo cuerpo metálico contiene magnesio. Como electrolito vamos a utilizar vinagre.
Construir la pila es muy sencillo sólo tienes que introducir los electrodos en el interior del vinagre contenido en un vaso y unir un cable a cada uno de ellos (tal como muestra la figura).
Debes tener cuidado de que la tubería de cobre se encuentre bien limpia. Para limpiarla puedes frotarla con un papel de lija. ¿ Cómo hacer que funcione? Para hacerla funcionar sólo tienes que unir los dos cables que salen de los electrodos a un aparato que funcione con pilas. El problema es que esta pila proporciona una intensidad de corriente muy baja, debido a que tiene una alta resistencia interna, por ello no siempre vas a conseguir que funcione. Por esto debes elegir un aparato que requiera una potencia muy baja. Sólo tienes que unir los cables de la pila a los dos polos del portapilas del aparato. Pero no olvides que hay que buscar cuál es la polaridad correcta, sino puede que el aparato no funcione. ¡OJO! Mientras no se utilice, hay que tener el sacapuntas fuera del vinagre para evitar que reaccionen. Observarás que cuando entran en contacto, el magnesio del sacapuntas reacciona con el ácido del vinagre y se desprenden numerosas burbujas. Se trata de gas hidrógeno.
BIBLIOGRAFÍA La Ciencia de los alumnos J. Hierrizuelo y A. Moreno. Ed. Laila/Mec. Aprendiendo a aprender Novak y Godwin. Ed. Martínez Roca. Didáctica de Física y Química (curso C.A.P.) Proyecto Discovery Box Colombia.