------------------ TEMA 6 ---------------------



TEMA 6: Light, electricity and magnetism


Tras analizar la materia introduciremos la física de la energía. Para ello comenzaremos el temo hablando de óptica, después analizaremos la electricidad, desde los electrones a los circuitos eléctricos y acabaremos el tema hablando de magnetismo. Con suerte al final del todo seremos consciente de que hemos hablado de lo mismo todo el tiempo.


Resumen de la unidad

Durante esta unidad alternaremos actividades en inglés y en castellano.

Actividad 1: Electricidad estática


La electricidad estática fue la primera manifestación de la electricidad descrita en la humanidad. Los antiguos griegos ya hablaban de ella y de paso le pusieron nombre al fenómeno, electrón=ámbar, porque fue con un trozo de ámbar con lo que frotaban cosas para cargarlas.

Una manera fácil de comprobar el fenómeno es frotando ropa con un globo, a continuación tenéis un simulador de globos con el que podremos ver que esta pasando (si no lo ves correctamente haz click aquí para acceder al la página original).




Actividades para empezar
  • Toda la materia está formada por átomos, y esos átomos están formados por cargas negativas (electrones) y positivas (protones). Cuando un objeto tiene más electrones que protones decimos que está cargado negativamente, mientras que cuando tiene más protones está cargado positivamente. Por último, cuando las cargas son iguales decimos que el objeto tiene carga neutral. Antes de tocar nada, Observa los objetos que hay en la imagen e indica que carga tienen.
  • Asegúrate que está marcada la opción "show charges" y frota el globo contra el muro. ¿ha pasado algo con las cargas?
  • Ahora frota el globo con el jersey y observa que ha pasado con las cargas. ¿Cómo están cargados ahora el jersey y el globo?
  • Los objetos con cargas opuestas se atraen, comprueba a que objetos se queda pegado el globo.
Actividad para expertos
  • Los electrones saltaron del jersey al globo pero no del muro al globo, por que crees que eso es asi? Comprueba tu hipótesis buscando la respuesta en esta página web.

Actividad 2: La electricidad


El programa para esta actividad funciona en JAVA, para que funcione tu ordenador debe cumplir los siguientes requisitos:

  • Microsoft Windows 
  • XP/Vista/7 
  • Sun Java 1.5.0_15 or later (el navegador Chrome lo tiene ya instalado por defecto)

En primer lugar haz click en la imagen para descargar el simulador y empezar a trabajar. El enlace es a la universidad de Colorado y es 100% seguro.


Una vez descargado el archivo haz click sobre él y se abrirá automaticamente si tienes Java instalado (haz click aquí para descargarlo), de hecho si pulsas la opción "abrir siempre archivos de este tipo" se abrirá automáticamente sin necesidad de descargarlo.



Circuit Construction Kit (AC+DC), Virtual Lab

Basic level
  • You now have the raw material to create a circuit. Take a moment to look over the site and find all the different materials. To build a circuit you will need several wires, a light bulb, a voltage source, a voltmeter... Play with it to see how to grab and manipulate these tools.
  • Click the reset button, we are ready to start to work
  • Build a simple series circuit that consists of 6 pieces of wire, 1 light bulb, and 1 battery (voltage source). In order to complete the circuit, the red circles at the end of each must overlap. Please note that the light bulb also has TWO circles, if you connect the two wires at the same circle is not going to work . Your circuit is complete and working when the light comes on and the blue dots begin moving.
  • ¿What represent the blue dots?
Medium level
  • Increase the energy of the system adding more batteries, what is happening with the light now?
  • Change part of the wires with the components that you can find in the grab bag. Find the ones that conduct the electricity and try to explain why
Advanced level
  • Parallel circuits provide more than one path for electrons to move. Sketch below a parallel circuit that includes 10 wires, 2 light bulbs and 1 voltage source. Create this using the simulator tool. The blue dots will be moving and both lights will be on once the circuit is complete.
  • Add to your circuit switches that allow to turn on or turn off the lights  when you want and independent

Actividad 3: Magnetism


El programa para esta actividad funciona en JAVA, para que funcione tu ordenador debe cumplir los siguientes requisitos:

  • Microsoft Windows 
  • XP/Vista/7 
  • Sun Java 1.5.0_15 or later (el navegador Chrome lo tiene ya instalado por defecto)

En primer lugar haz click en la imagen para descargar el simulador y empezar a trabajar. El enlace es a la universidad de Colorado y es 100% seguro. 


Una vez descargado el archivo haz click sobre él y se abrirá automaticamente si tienes Java instalado (haz click aquí para descargarlo), de hecho si pulsas la opción "abrir siempre archivos de este tipo" se abrirá automáticamente sin necesidad de descargarlo.



Magnet and Compass
Click to Run

Experimenta:
  • Observa el funcionamiento de una brújula en torno a un campo magnético. Antes de empezar juega con todos los elementos, muévelos y observa los cambios que se producen. Intenta adivinar que representan los distintos elementos de la simulación.
  • Pulsa "Reset all" y empecemos a trabajar. Mueve la brújula en torno al imán. Marca las opciones "Show field" y "Show Compass" y observa como el campo magnético afecta el comportamiento de la brújula. ¿Hay alguna diferencia cuando mueves la brújula más cerca o más lejos de la brújula?Reduce la fuerza del campo magnético bajando el valor del apartado "Strenght" para confirmar tu hipótesis.
  • Compara ese comportamiento con el del campo magnético de la Tierra. Pulsa en la opción "Show planet Earth" y observa como nuestro planeta ser comporta como un imán gigante y verifica que sucede con la brújula.
  • Oberva las diferencias en la brújula cuando estás en el hemisferio norte o en el hemisferio sur. ¿Que polo y en que dirección señala en cada caso? ¿Por qué?
Investiga:
  • Las brújulas apuntan a los polos magnéticos, que no es lo mismo que el polo geográfico, investiga donde está cada uno, ¿el polo magnético es fijo o se mueve?¿Qué es la inversión magnética?
  • ¿Por qué se produce ese campo magnético de la Tierra?

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