u 6 la electricidad y el magnetismo...la electricidad y el magnetismo 5 p a s o estas chicas y estos...
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Detección de ideas previasEl concepto de «máquina» es muy amplio y, en cierto sentido, sola-pa otras acepciones, como «herramienta», «utensilio», «aparato» o «instrumento». Puede invitarse al alumnado a que consulten las dis-tintas acepciones que los diccionarios dan de estos términos; también puede proponer una puesta en común del vocabulario que conoce el alumnado sobre tipos de máquinas y sus componentes.
Como se observará, una idea básica es que los niños y las niñas pue-dan no solo adquirir conocimientos, sino reflexionar acerca de máqui-nas: qué variedades de palancas hay según los puntos de apoyo y de las zonas de aplicación de las fuerzas; cómo debemos manejarlas con precaución; cómo apreciamos su uso en distintos ámbitos…
U·6
Te proponemosun reto
¿Sabrías aplicar tus conocimientossobre la electricidad y el
magnetismo para construir unjuguete eléctrico?
Materiales, dispositivosmecánicos, imanes, motores, fuentesde energía… ¡y el ingenio humano! nos
permiten construir máquinas paraahorrar trabajo o disfrutar del ocio.
Para demostrar quelo he superado...
diseño un juguete eléctrico
Para superarel reto...
investigo y aprendo
1Paso
2
Paso
3Paso
4Paso
Nos organizamos en grupos y hacemosun boceto del juguete que vamosa construir.
Montamos el circuito eléctrico.
Montamos el resto de piezasdel juguete.
Preparamos un aparcamientomagnético para nuestro vehículo.
Exponemos nuestros juguetes yexplicamos cómo los hemos montado.
Qué es la electricidad
La corriente eléctricay los materiales
Los circuitos eléctricos
El electromagnetismoy sus aplicaciones
El magnetismo
Las máquinas y la electricidad
6 La electricidad y el magnetismo
5
Paso
Estas chicas y estos chicos tienen la divertida misión de construir un juguete eléctrico con materiales muy diversos. Aunque cada uno se imagina cómo podría ser el suyo, compartirán todas las ideas para hacer el mejor proyecto.
112
Recapitulamos la situación de partida
Proponemos el reto Cómo superar el reto Cómo demostrar que lo he superado
El contexto gráfico nos remi-te a una situación de trabajo cooperativo, con muchos ope-radores eléctricos y elementos de trabajo manual. Un breve texto continuo nos explica qué hace el grupo de niñas y niños y cuál es el objetivo del grupo.
El contexto anterior nos lleva a plantear el reto, que no es otro que emular el objetivo del grupo de la imagen:
Vamos a construir un juguete eléctrico, aplicando nuestros conocimientos sobre la electrici-dad, que iremos adquiriendo se-gún avanzamos en el estudio de esta unidad.
Para superar el reto, se debe:
•Aprender qué es la electricidad.
•Qué son las corrientes eléctricas y cómo se generan y se comportan enciertos materiales.
•Conocer y componer circuitos eléctricos sencillos.
•Conocer y utilizar el magnetismo y el electromagnetismo.
•Aprender a diseñar y ensamblar las piezas del juguete para que funcione bien.
•Realizar las actividades propuestas en la unidad.
Para demostrar que se ha superado el reto, se realizará el produc-to final siguiendo estos pasos:
•El alumnado se organiza en grupos y hace un boceto del juguete que va a construir.
•Una vez conseguidos los materiales, montan el circuito eléctrico.
•Se montan el resto de las piezas del juguete.
•Se prepara el aparcamiento magnético para el juguete.
•Se muestra a los compañeros y las compañeras el juguete eléc-trico construido por cada grupo junto con el manual de instruc-ciones de montaje de cada dispositivo.
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Te proponemos un reto
¿Sabrías aplicar tus conocimientos sobre la electricidad y el
magnetismo para construir un juguete eléctrico?
Materiales, dispositivos mecánicos, imanes, motores, fuentes de energía… ¡y el ingenio humano! nos
permiten construir máquinas para ahorrar trabajo o disfrutar del ocio.
Para demostrar que lo he superado...
diseño un juguete eléctrico
Para superar el reto...
investigo y aprendo
1 Pas
o
2
Paso
3 Pas
o
4Paso
Nos organizamos en grupos y hacemos un boceto del juguete que vamos a construir.
Montamos el circuito eléctrico.
Montamos el resto de piezas del juguete.
Preparamos un aparcamiento magnético para nuestro vehículo.
Exponemos nuestros juguetes y explicamos cómo los hemos montado.
Qué es la electricidad
La corriente eléctrica y los materiales
Los circuitos eléctricos
El electromagnetismo y sus aplicaciones
El magnetismo
Las máquinas y la electricidad
6 La electricidady el magnetismo
5
Paso
Estas chicas y estos chicos tienen la divertida misión de construir unjuguete eléctrico con materiales muy diversos. Aunque cada uno seimagina cómo podría ser el suyo, compartirán todas las ideas para hacerel mejor proyecto.
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Recapitulamos la situación de partida
Proponemos el reto Cómo superar el reto Cómo demostrar que lo he superado
El contexto gráfico nos remi-te a una situación de trabajo cooperativo, con muchos ope-radores eléctricos y elementos de trabajo manual. Un breve texto continuo nos explica qué hace el grupo de niñas y niños y cuál es el objetivo del grupo.
El contexto anterior nos lleva a plantear el reto, que no es otro que emular el objetivo del grupo de la imagen:
Vamos a construir un juguete eléctrico, aplicando nuestros conocimientos sobre la electrici-dad, que iremos adquiriendo se-gún avanzamos en el estudio de esta unidad.
Para superar el reto, se debe:
• Aprender qué es la electricidad.
• Qué son las corrientes eléctricas y cómo se generan y se comportan en ciertos materiales.
• Conocer y componer circuitos eléctricos sencillos.
• Conocer y utilizar el magnetismo y el electromagnetismo.
• Aprender a diseñar y ensamblar las piezas del juguete para que funcione bien.
• Realizar las actividades propuestas en la unidad.
Para demostrar que se ha superado el reto, se realizará el produc-to final siguiendo estos pasos:
• El alumnado se organiza en grupos y hace un boceto del juguete que va a construir.
• Una vez conseguidos los materiales, montan el circuito eléctrico.
• Se montan el resto de las piezas del juguete.
• Se prepara el aparcamiento magnético para el juguete.
• Se muestra a los compañeros y las compañeras el juguete eléc-trico construido por cada grupo junto con el manual de instruc-ciones de montaje de cada dispositivo.
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Qué es la electricidad
Para poder definir la electricidad, tenemos que hablar primero de lo que se conoce como carga eléctrica.
La carga eléctricaSi frotamos con un paño de lana materiales de vidrio o plástico, observaremos que estos atraen objetos ligeros, como polvo o trocitos de papel. Este fenómeno ocurre porque, al frotarlos, el vidrio y el plástico se electrizan; es decir, adquieren cargas eléc-tricas.
La carga eléctrica es una propiedad que adquiere la materia en ciertas condiciones, que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones.
Tipos de cargas eléctricas
En general, la materia es eléctricamente neutra; es decir, tiene el mismo número de cargas positivas y negativas. A veces, al-gunos materiales pueden quedar cargados positiva o negati-vamente.
Los objetos cargados con la misma o con diferente carga pue-den repelerse o atraerse. A estos fenómenos de atracción y repulsión se les llama electricidad estática.
Nos organizamos en grupos y hacemos un boceto del juguete que vamos a construir.
Formad grupos de 3 o 4. En un papel, haced un boceto con las ideas que tengáis: podría ser un cochecito, un barco, un avión propulsado mediante un ventilador, etc.
Pensad en los materiales que vais a necesitar y haced una lista. Elegid materiales reutilizados como botellas y tapones de plástico, un pequeño motor de algún juguete que ya no se utilice, palillos, etc. Lo importante es que todos sean muy ligeros, para que el juguete vaya más rápido.
31Paso 42 5
Al frotar un bolígrafo con un paño de lana, las cargas negativas de la lana pasan al bolígrafo, que queda cargado negativamente, mientras que el paño de lana se carga positivamente.
El bolígrafo, al adquirir carga eléctrica, es capaz de atraer objetos ligeros, como trocitos de papel.
Zona ciencia¿Hay relación entre las cargas positivas y negativas?
1
Experimento 1
Experimento 2
__ _
_____
Frotamos con un paño de lana los globos
Después de frotar, acercamos el
globo y la lata
Después de frotar, acercamos los globos
3
2
1
Pon en práctica
1 Explica lo que ha pasado al frotar los globoscon el paño de lana, y lo que ha ocurrido alfrotar la lata con el paño de lana.
2 Al juntar los globos después de frotarlos seseparan; es decir, se repelen. ¿Qué crees quesucedería si juntamos las latas?
3 Al juntar el globo, cargado negativamente,con la lata, cargada positivamente, tienden aacercarse; es decir, se atraen. ¿Qué ocurriría siacercáramos el paño cargado positivamente alglobo cargado negativamente?
4 ¿Podrías deducir...
a) ... qué ocurre cuando se juntan cuerpos concargas que tienen igual signo?
b) ... qué sucede cuando se juntan cuerpos concargas de signo contrario?
c) ... una frase que resuma la relación que hayentre cuerpos con cargas de igual y distintosigno?
5 ¿Qué carga tienen los trocitos de papel que atraeel bolígrafo de la imagen de la página anterior?
6 ¿Puedes responder ahora a la pregunta inicial?
2
Frotamos con el paño el globo y la lata
__
_ __
____
+ +++
a Comprobamos Realizad la expe-riencia que se ilustra y poned en común los resultados que obten-gáis. ¿Se parecen a lo mostrado en la imagen?
b ¿Qué significa que un cuerpo se ha electrizado?
c Explica qué quiere decir que la materia es eléctricamente neutra.
d Si solo es posible mover cargas negativas, explica cómo se con-sigue que un objeto quede car-gado positiva o negativamente.
Trabaja con la imagen
pos.
Sugerencias metodológicasPara tratar de entender la naturaleza de la energía eléctrica, comenza-mos explicando un fenómeno que quizá sea conocido por el alumna-do a través de juegos o experiencias personales: frotando ciertos ob-jetos se producen fenómenos de atracción (el bolígrafo frotado contra el jersey atrae pedacitos de papel) o bien suenan y se ven pequeñas chispas (al quitarse ciertas prendas de ropa, suenan chasquidos y sen-timos un cosquilleo…). Deberíamos explicar por qué esta electricidad se llama «estática» (quieta, en reposo), a diferencia de lo que luego se calificarán como corrientes eléctricas en movimiento.
Los juegos de electrización mostrados en la ilustración del apartado«Zona ciencia» son fáciles de reproducir, e inocuos. Lo más que senti-remos, si acercamos el dedo a un globo cargado, es un leve cosquilleo. Las actividades propuestas son lo bastante exhaustivas, pero conviene abrir un período de juego libre, para que los niños y las niñas puedan intentar electrizar distintos objetos. Será fácil comprobar cómo la made-ra o los metales no se electrizan, mientras sí lo harán muchos plásticos.
En cursos anteriores ya se habrá jugado con imanes y se habrán com-probado los fenómenos de atracción y repulsión cuando enfrentamos polos de distinto o igual signo. Puede extenderse esta misma idea a los cuerpos cargados eléctricamente; algo más difícil de saber es qué cuerpos quedan cargados positiva o negativamente, y no es relevante saberlo para entender estos fenómenos.
Trabaja con la imagen a Lo más probable es que sí se repitan los resultados que se descri-
ben en la experiencia de la imagen. También podría suceder que se descargaran los bolígrafos al contacto con las manos, que los paños estuvieran húmedos…
b Significa que ha adquirido carga eléctrica.
c Que tiene la misma cantidad de cargas positivas que negativas.
d Un cuerpo queda cargado positivamente cuando se le quitan cargas negativas y queda negativamente cargado cuando recibe cargas negativas.
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Qué es la electricidad
Para poder definir la electricidad, tenemos que hablar primerode lo que se conoce como carga eléctrica.
La carga eléctricaSi frotamos con un paño de lana materiales de vidrio o plástico,observaremos que estos atraen objetos ligeros, como polvo otrocitos de papel. Este fenómeno ocurre porque, al frotarlos, elvidrio y el plástico se electrizan; es decir, adquieren cargas eléc-tricas.
La carga eléctrica es una propiedad que adquiere la materiaen ciertas condiciones, que se manifiesta mediante atraccionesy repulsiones.
Tipos de cargas eléctricas
En general, la materia es eléctricamente neutra; es decir, tieneel mismo número de cargas positivas y negativas. A veces, al-gunos materiales pueden quedar cargados positiva o negati-vamente.
Los objetos cargados con la misma o con diferente carga pue-den repelerse o atraerse. A estos fenómenos de atracción yrepulsión se les llama electricidad estática.
Nos organizamos en grupos yhacemos un boceto del jugueteque vamos a construir.
Formad grupos de 3 o 4. En unpapel, haced un boceto con las ideasque tengáis: podría ser un cochecito,un barco, un avión propulsadomediante un ventilador, etc.
Pensad en los materiales quevais a necesitar y haced una lista.Elegid materiales reutilizados comobotellas y tapones de plástico, unpequeño motor de algún jugueteque ya no se utilice, palillos, etc.Lo importante es que todos seanmuy ligeros, para que el juguetevaya más rápido.
31Paso 42 5
Al frotar un bolígrafo con un paño de lana, las cargas negativas de la lana pasan al bolígrafo, que queda cargado negativamente, mientras que el paño de lana se carga positivamente.
El bolígrafo, al adquirir carga eléctrica, es capaz de atraer objetos ligeros, como trocitos de papel.
Zona ciencia¿Hay relación entre las cargas positivas y negativas?
1
Experimento 1
Experimento 2
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Frotamos con un paño de lana los globos
Después de frotar, acercamos el
globo y la lata
Después de frotar, acercamos los globos
3
2
1
Pon en práctica
1 Explica lo que ha pasado al frotar los globos con el paño de lana, y lo que ha ocurrido al frotar la lata con el paño de lana.
2 Al juntar los globos después de frotarlos se separan; es decir, se repelen. ¿Qué crees que sucedería si juntamos las latas?
3 Al juntar el globo, cargado negativamente, con la lata, cargada positivamente, tienden a acercarse; es decir, se atraen. ¿Qué ocurriría si acercáramos el paño cargado positivamente al globo cargado negativamente?
4 ¿Podrías deducir...
a) ... qué ocurre cuando se juntan cuerpos concargas que tienen igual signo?
b) ... qué sucede cuando se juntan cuerpos concargas de signo contrario?
c) ... una frase que resuma la relación que hayentre cuerpos con cargas de igual y distinto signo?
5 ¿Qué carga tienen los trocitos de papel que atrae el bolígrafo de la imagen de la página anterior?
6 ¿Puedes responder ahora a la pregunta inicial?
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Frotamos con el paño el globo y la lata
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+ +++
a Comprobamos Realizad la expe-riencia que se ilustra y poned encomún los resultados que obten-gáis. ¿Se parecen a lo mostradoen la imagen?
b ¿Qué significa que un cuerpo seha electrizado?
c Explica qué quiere decir que lamateria es eléctricamente neutra.
d Si solo es posible mover cargasnegativas, explica cómo se con-sigue que un objeto quede car-gado positiva o negativamente.
Trabaja con la imagen
Zona ciencia1 Al frotar los globos con el puño, han quedado cargados con cargas
negativas. Al frotar el paño con la lata han pasado cargas negativas de la lata al paño, quedando el bote cargado positivamente.
2 Aunque sería difícil percibirlo debido a la masa de las latas, también se repelerían, por estar cargadas con cargas del mismo signo.
3 Se atraerían, porque están cargados con cargas de distinto signo.
4 a) Se repelen.
b) Se atraen.
c) Los cuerpos cargados con cargas del mismo signo se repelen.
5 Los trocitos de papel tienen carga positiva.
6 Respuesta abierta. El alumnado podrá responder que las cargas eléctricas se mueven y que las cargas de distinto signo se repelen.
Actividades complementarias1 Di qué crees que pasaría si se dieran estas circunstancias (puede
probar a ver qué sucede):
a) Los trozos de papel son de gran tamaño.
b) Pasas tu mano sobre el bolígrafo y vuelves a acercarlo a los pe-queños trocitos de papel.
Razona tus respuestas.
Solución:
a) Es probable que los trozos no se muevan hacia el bolígrafo debi-do a que tienen un peso superior a la fuerza de atracción eléctri-ca; lo que no quiere decir que no experimenten la atracción.
b) Lo más probable es que el bolígrafo no atraiga a los trocitos de papel, porque se ha descargado; es decir, su carga se ha equili-brado al contactar con la mano.
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La corriente eléctricaLa carga eléctrica puede transferirse de unos objetos a otros cuando hay diferencia de carga entre ellos y hay algo que los pone en contacto. Por ejemplo:
• Entre las nubes de tormenta y la superficie terrestre hay una gran diferencia de carga: una es muy positiva y otra muy ne-gativa. Por eso se produce un movimiento de carga eléctrica entre ambos cuerpos a través del aire que hay entre ellos. Esa corriente eléctrica es el rayo.
• Entre los dos polos de una batería, positivo y negativo, haydiferencia de carga. Por eso, si se conectan mediante un cablemetálico, la carga se mueve de uno a otro polo.
Llamamos corriente eléctrica al movimiento de la carga eléc-trica a través de los objetos capaces de conducirla.
La energía eléctricaTodos los fenómenos asociados a las cargas eléctricas tienen energía eléctrica. Esta se puede transformar en luz y calor, y hace funcionar máquinas como lavadoras, ordenadores, bati-doras... Como veremos también, puede generar campos mag-néticos, que se aprovechan para producir movimientos.
Como todas las formas de energía, la energía eléctrica produce cambios en los materiales y se puede transformar en otras for-mas de energía.
1 Explica qué es una corriente eléctrica.
2 Describe las transformaciones de la energía de la corriente eléc-trica que se produce en estos aparatos:
a) Bombilla de una linterna.
b) Motor eléctrico.
c) Radiador.
d) Placa vitrocerámica de cocina.
3 ¿Todas las corrientes eléctricas tienen la misma energía? Escri-be un ejemplo que justifique tu respuesta.
4 Folio giratorio Trabajad en equipo para dar respuesta a la siguiente pregunta: ¿Por qué se instalan los pararrayos en las zonas altas de los edificios.
Comprende, piensa…Zona ciencia
¿Conoces las precauciones que debes tener con la electricidad?La mayoría de los aparatos que utilizamos funcionan con electricidad.
Los aparatos y cables eléctricos deben manejarse con cuidado: ¡si la corriente eléc-trica atraviesa nuestro cuerpo, puede causarnos daños importantes!
Fíjate en la imagen y verás algunas de las acciones que debes realizar si quieres evi-tar accidentes con la electricidad.
Pon en práctica
1 Cuando desenchufes un aparato de la toma dela pared, ¿de dónde debes tirar?
2 ¿Es seguro utilizar un secador de pelo cerca dela bañera? ¿Por qué?
3 En casa de Pedro, conectan el horno, el lava-vajillas y la lavadora a un mismo enchufe. ¿Quépuede ocurrir si encienden los tres aparatos ala vez?
4 ¿Qué medidas de prevención debería tomartoda persona que, por ejemplo, vaya a cam-biar una bombilla estropeada en una lámparaconectada a la red eléctrica?
5 ¿Qué indica la señal que aparece en el centrode la imagen? ¿En qué lugares y objetos creesque debe aparecer?
La energía eléctrica se puede transformar en …
... energía luminosa en las bombillas.
... energía térmica en las resistencias de las planchas, las vitrocerámicas, los cale-factores, etc.
... energía mecáni-
ca en los motores
eléctricos.
NO conectes muchos aparatos
en el mismo enchufe.
NUNCA juegues con los cables de los enchufes.
Si se queda algún objeto atascado en elaparato, DESENCHÚFALO si puedes,y PIDE AYUDA a una persona adulta.
Al desconectar un aparato,tira siempre del enchufe,
¡NUNCA del cable!
JAMÁS toques aparatos eléctricos si estás
mojado o descalzo cerca del agua.
Sugerencias metodológicasSe propone ahora un pequeño salto conceptual: las cargas eléctricas pueden trasladarse de un cuerpo a otro, y a eso le llamamos corriente eléctrica, que tiene una cierta energía.
– Hay ideas intuitivas y basadas en conocimientos previos que expli-can la intensidad y el peligro de las cargas eléctricas:
– Los rayos son muy peligrosos, y pueden causar incluso la muerte; los cuerpos cargados son muy grandes (masas nubosas, tierra) y tam-bién es enorme la cantidad de carga.
– Las pilas de sus juguetes proporcionan energía eléctrica, y se trata de corrientes débiles; no es peligroso manipularlas, aunque sí son muy nocivas para el medio ambiente (pero este es otro asunto…).
– Los electrodomésticos de sus viviendas utilizan también corrientes eléctricas peligrosas; desde muy jóvenes están advertidos del ries-go de tocar enchufes o cables.
Hay dos ideas que se esbozan aquí, importantes y que se desarro-llarán más adelante: la electricidad se transmite a través de cuerpos capaces de conducirlas, y producen campos magnéticos.
La transformación de la energía eléctrica en otras formas de energía, mediante aparatos, es también conocida. Creemos necesario insistir en el peligro de la energía eléctrica, partiendo de las viñetas de la página. A eso podemos añadir:
– Nuestro cuerpo conduce la energía eléctrica, sobre todo si está mo-jado; por tanto, puede ser atravesado por corrientes eléctricas, que si tienen la suficiente carga, resultan muy peligrosas.
– Todos los aparatos eléctricos contienen manuales de instrucciones, que advierten del peligro de intentar desmontarlos, de introducir en ellos objetos metálicos, de usarlos inadecuadamente…
– Debemos advertir a alguna persona adulta si en alguna ocasión ob-servamos cables «pelados», vemos chispas, si sentimos un latigazo al manipular cualquier dispositivo eléctrico o al tocar un enchufe no-tamos que está muy caliente.
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La corriente eléctricaLa carga eléctrica puede transferirse de unos objetos a otroscuando hay diferencia de carga entre ellos y hay algo que lospone en contacto. Por ejemplo:
•Entre las nubes de tormenta y la superficie terrestre hay unagran diferencia de carga: una es muy positiva y otra muy ne-gativa. Por eso se produce un movimiento de carga eléctricaentre ambos cuerpos a través del aire que hay entre ellos. Esacorriente eléctrica es el rayo.
•Entre los dos polos de una batería, positivo y negativo, haydiferencia de carga. Por eso, si se conectan mediante un cablemetálico, la carga se mueve de uno a otro polo.
Llamamos corriente eléctrica al movimiento de la carga eléc-trica a través de los objetos capaces de conducirla.
La energía eléctricaTodos los fenómenos asociados a las cargas eléctricas tienenenergía eléctrica. Esta se puede transformar en luz y calor, yhace funcionar máquinas como lavadoras, ordenadores, bati-doras... Como veremos también, puede generar campos mag-néticos, que se aprovechan para producir movimientos.
Como todas las formas de energía, la energía eléctrica producecambios en los materiales y se puede transformar en otras for-mas de energía.
1 Explica qué es una corrienteeléctrica.
2 Describe las transformaciones dela energía de la corriente eléc-trica que se produce en estosaparatos:
a) Bombilla de una linterna.
b) Motor eléctrico.
c) Radiador.
d) Placa vitrocerámica de cocina.
3 ¿Todas las corrientes eléctricastienen la misma energía? Escri-be un ejemplo que justifique turespuesta.
4 Folio giratorio Trabajad en equipopara dar respuesta a la siguientepregunta: ¿Por qué se instalanlos pararrayos en las zonas altasde los edificios.
Comprende, piensa…Zona ciencia
¿Conoces las precauciones que debes tener con la electricidad?La mayoría de los aparatos que utilizamos funcionan con electricidad.
Los aparatos y cables eléctricos deben manejarse con cuidado: ¡si la corriente eléc-trica atraviesa nuestro cuerpo, puede causarnos daños importantes!
Fíjate en la imagen y verás algunas de las acciones que debes realizar si quieres evi-tar accidentes con la electricidad.
Pon en práctica
1 Cuando desenchufes un aparato de la toma de la pared, ¿de dónde debes tirar?
2 ¿Es seguro utilizar un secador de pelo cerca de la bañera? ¿Por qué?
3 En casa de Pedro, conectan el horno, el lava-vajillas y la lavadora a un mismo enchufe. ¿Qué puede ocurrir si encienden los tres aparatos a la vez?
4 ¿Qué medidas de prevención debería tomar toda persona que, por ejemplo, vaya a cam-biar una bombilla estropeada en una lámpara conectada a la red eléctrica?
5 ¿Qué indica la señal que aparece en el centro de la imagen? ¿En qué lugares y objetos crees que debe aparecer?
La energía eléctrica se puede transformar en …
... energía luminosaen las bombillas.
... energía térmica en las resistencias de las planchas, las vitrocerámicas, los cale-factores, etc.
... energía mecáni-
ca en los motores
eléctricos.
NO conectes muchos aparatos
en el mismo enchufe.
NUNCA juegues con los cables de los enchufes.
Si se queda algún objeto atascado en el aparato, DESENCHÚFALO si puedes, y PIDE AYUDA a una persona adulta.
Al desconectar un aparato, tira siempre del enchufe,
¡NUNCA del cable!
JAMÁS toques aparatos eléctricos si estás
mojado o descalzo cerca del agua.
Comprende, piensa… 1 Una corriente eléctrica es un movimiento de la carga eléctrica a tra-
vés de objetos capaces de conducirla.
2 a) En energía luminosa. b) En energía mecánica. c) y d) En energía térmica y luminosa.
3 Hay corrientes eléctricas con mucha energía, como las que mueven grandes motores, y corrientes de baja energía como la que suminis-tra una pila normal que hace funcionar una linterna o un mando a distancia.
4 Se sabe que las cargas eléctricas tienden a agruparse en las puntas de los objetos y las descargas los «buscan». Los pararrayos, al estar en las zonas altas, son capaces de captar las descargas (rayos) de las nubes, evitando que el rayo afecte a otras zonas del edificio.
Zona ciencia1 Hay que tirar de la parte ancha del enchufe, especialmente diseña-
da para asirla con dos dedos.
2 No es seguro. Pueden suponer que no hay nadie bañándose y decir que, si el secador cae a la bañera se estropeará y si hay humedad alrededor, la corriente eléctrica puede afectar a las personas cerca-nas…
3 La corriente eléctrica que llega a la toma de corriente debe ser muy intensa para abastecer a los tres aparatos y, partir de este hecho, pueden suceder varias cosas: que los cables de la toma se calien-tes y lleguen a fundirse, que se caliente el conjunto de enchufes, que salte el interruptor correspondiente del cuadro eléctrico, que se queme algún enchufe…
4 Primero tendrá que poner el interruptor en su posición que impida que la corriente llegue al casquillo de la bombilla. Si no se está se-guro de la posición, desconectará el interruptor del cuadro eléctri-co. No se tocará la lámpara directamente.
5 Indica «Peligro de electrocución». Se debe situar en armarios y cua-dros eléctricos. También aparece en edificios donde hay transfor-madores, subestaciones eléctricas…
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La corriente eléctrica y los materiales Los circuitos eléctricos
Para que se produzca corriente eléctrica, la carga debe poder desplazarse a través de un material que lo permita.
En función de su capacidad para dejar pasar o no la corriente eléctrica, los diferentes materiales pueden clasificarse como conductores o aislantes.
Los materiales conductoresLos materiales conductores son aquellos que permiten que la corriente eléctrica circule a través ellos.
Son buenos conductores los metales, como el cobre, el hierro o el aluminio; algunos materiales no metálicos, como el grafito;y algunas disoluciones acuosas, como el agua salada. Nuestro cuerpo también puede conducir la corriente eléctrica.
Los materiales aislantesLos materiales aislantes de la electricidad son aquellos que no permiten que la corriente eléctrica circule por ellos.
Son aislantes la madera, el plástico, la goma, el vidrio, la cerá-mica o el cartón. Utilizamos estos materiales para protegernos del paso de la corriente eléctrica.
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos quepermiten generar, distribuir y aprovechar la energía de unacorriente eléctrica.
Componentes de un circuito eléctricoUn circuito eléctrico consta de generadores, cables con-ductores, interruptores y receptores.
Los generadores
Un generador es un dispositivo que transforma en energíaeléctrica otras formas de energía y produce corriente eléc-trica. Por ejemplo:
•Las pilas y las baterías transforman en electricidad laenergía de reacciones químicas.
•Los alternadores y dinamos transforman en electricidadla energía mecánica de objetos en movimiento comoturbinas hidráulicas o eólicas, o ejes de motores de ga-solina.
•Las placas fotovoltaicas transforman la luz solar en elec-tricidad.
Los cables conductores
Los cables conductores transportan la corriente eléctricadesde el generador a los receptores.
Suelen estar recubiertos de materiales aislantes para evi-tar pérdidas de corriente o accidentes.
Los interruptores
Los interruptores son dispositivos que se pueden accionarpara permitir o impedir el paso de la corriente eléctricapor un cable.
Los receptores
Los receptores son elementos del circuito que utilizan laenergía eléctrica que les llega por los cables y la transfor-man en otras formas de energía. Por ejemplo, las bombillasy leds la transforman en luz; un horno o una plancha, encalor; un motor eléctrico, en movimiento.
anayaeducacion.es Para saber más sobre los circuitos eléctricos consulta las presentaciones «Tipos degeneradores» y «La electricidad en el hogar» en «Recursos para cada unidad» del banco de recursos.
SímbolosPara dibujar un circuito eléctrico, se suelen uti-lizar unos símbolos especiales, como estos:
Interruptorabierto
Interruptorcerrado
CableBombillaPila
+ –
+ –
+ –
Montamos el circuito eléctrico.
Una vez conseguidos todos los materiales,lo primero que conviene hacer es montarel circuito eléctrico del juguete. Probadel circuito antes de hacer el montaje.Las conexiones deben ser resistentes. Elinterruptor, fácil de manejar. Aseguraosde que la pila tiene suficiente energía.Tal vez os apetezca que vuestro cochetenga luces...
31 2Paso 4 5
Trabaja con la imagen
Observa la imagen y tómala de referenciapara dibujar con símbolos un circuito eléc-trico en el que aparezcan una pila, hilosconductores, dos bombillas y un interruptor.
1 ¿Qué es un conductor eléctrico?
2 De los materiales siguientes, di cuáles son conductores, y cuáles, aislantes: arcilla, vidrio, cobre, plata, plástico, agua con sal.
3 ¿Por qué crees que los cables de las viviendas están escondidos y protegidos en tubos?
Comprende, piensa…
Estos dos objetos están fabricados con una combinación de un material conductor y un material aislante. Trata de identificar cada material y explica por qué crees que se utiliza en cada objeto.
Trabaja con la imagen
Conductor (cable)
Receptor (bombilla)
Interruptor Generador (pila)
Sugerencias metodológicasLas niñas y los niños ya conocen que hay cuerpos conductores y aislantes del calor, y será fácil extender la idea de la conductividadeléctrica. Muchos materiales buenos conductores del calor lo son también de la electricidad, y lo mismo ocurre con los aislantes. ¡Pero no todos!
La diferencia entre cuerpos conductores y aislantes de electricidad permite entender cómo están diseñados muchos componentes eléc-tricos y aparatos que nos rodean: las corrientes siempre están prote-gidas por aislantes, como puede verse en los cables; debe advertirse que muchos aparatos son metálicos (lavadoras, frigoríficos, lavavaji-llas…) y que podrían conducir la corriente eléctrica si se manipulara su interior y un cable tocara sus paredes, por lo que nunca se deben in-troducir punzones, destornilladores u objetos similares en un aparato eléctrico, aunque estén protegidos por aislantes. En conjunto, es posi-ble hacer una selección de materiales y clasificarlos según conduzcan o no la electricidad: plásticos, papel, lana, nailon, hierro o aluminio.
Comprende, piensa… 1 Es un material que permite que la corriente eléctrica circule por él.
2 Son conductores: cobre, plata y agua con sal. Son aislantes: arcilla, vidrio y plástico.
3 Para evitar que la corriente eléctrica escape fuera del conductor y pueda ocasionar accidentes.
Trabaja con la imagen Plásticos, que son aislantes, en la funda protectora del cable y en la zona de aplicación de las manos en la herramienta. Conductores, el cobre y la parte metálica de la herramienta. Habría que decir que en la herramienta, la parte metálica no cumple funciones de conducción de la electricidad (ni del calor), el metal se usa en este caso por su resistencia.
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La corriente eléctrica y los materiales Los circuitos eléctricos
Para que se produzca corriente eléctrica, la carga debe poderdesplazarse a través de un material que lo permita.
En función de su capacidad para dejar pasar o no la corrienteeléctrica, los diferentes materiales pueden clasificarse comoconductores o aislantes.
Los materiales conductoresLos materiales conductores son aquellos que permiten que lacorriente eléctrica circule a través ellos.
Son buenos conductores los metales, como el cobre, el hierroo el aluminio; algunos materiales no metálicos, como el grafito;y algunas disoluciones acuosas, como el agua salada. Nuestrocuerpo también puede conducir la corriente eléctrica.
Los materiales aislantesLos materiales aislantes de la electricidad son aquellos que nopermiten que la corriente eléctrica circule por ellos.
Son aislantes la madera, el plástico, la goma, el vidrio, la cerá-mica o el cartón. Utilizamos estos materiales para protegernosdel paso de la corriente eléctrica.
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que permiten generar, distribuir y aprovechar la energía de una corriente eléctrica.
Componentes de un circuito eléctricoUn circuito eléctrico consta de generadores, cables con-ductores, interruptores y receptores.
Los generadores
Un generador es un dispositivo que transforma en energía eléctrica otras formas de energía y produce corriente eléc-trica. Por ejemplo:
• Las pilas y las baterías transforman en electricidad laenergía de reacciones químicas.
• Los alternadores y dinamos transforman en electricidadla energía mecánica de objetos en movimiento comoturbinas hidráulicas o eólicas, o ejes de motores de ga-solina.
• Las placas fotovoltaicas transforman la luz solar en elec-tricidad.
Los cables conductores
Los cables conductores transportan la corriente eléctrica desde el generador a los receptores.
Suelen estar recubiertos de materiales aislantes para evi-tar pérdidas de corriente o accidentes.
Los interruptores
Los interruptores son dispositivos que se pueden accionar para permitir o impedir el paso de la corriente eléctrica por un cable.
Los receptores
Los receptores son elementos del circuito que utilizan la energía eléctrica que les llega por los cables y la transfor-man en otras formas de energía. Por ejemplo, las bombillas y leds la transforman en luz; un horno o una plancha, en calor; un motor eléctrico, en movimiento.
anayaeducacion.es Para saber más sobre los circuitos eléctricos consulta las presentaciones «Tipos de generadores» y «La electricidad en el hogar» en «Recursos para cada unidad» del banco de recursos.
SímbolosPara dibujar un circuito eléctrico, se suelen uti-lizar unos símbolos especiales, como estos:
Interruptorabierto
Interruptorcerrado
CableBombillaPila
+ –
+ –
+ –
Montamos el circuito eléctrico.
Una vez conseguidos todos los materiales, lo primero que conviene hacer es montar el circuito eléctrico del juguete. Probad el circuito antes de hacer el montaje. Las conexiones deben ser resistentes. El interruptor, fácil de manejar. Aseguraos de que la pila tiene suficiente energía. Tal vez os apetezca que vuestro coche tenga luces...
31 2Paso 4 5
Trabaja con la imagen
Observa la imagen y tómala de referencia para dibujar con símbolos un circuito eléc-trico en el que aparezcan una pila, hilos conductores, dos bombillas y un interruptor.
1 ¿Qué es un conductor eléctrico?
2 De los materiales siguientes, dicuáles son conductores, y cuáles,aislantes: arcilla, vidrio, cobre,plata, plástico, agua con sal.
3 ¿Por qué crees que los cables delas viviendas están escondidosy protegidos en tubos?
Comprende, piensa…
Estos dos objetos están fabricados con una combinación de un materialconductor y un material aislante.Trata de identificar cada material yexplica por qué crees que se utilizaen cada objeto.
Trabaja con la imagen
Conductor (cable)
Receptor (bombilla)
Interruptor Generador (pila)
Sugerencias metodológicasEs importante describir con detalle los componentes de un circuito eléctrico. Al básico, que se muestra en la fotografía de la página, pue-den añadirse elementos fáciles de adquirir y que pueden formar parte de los proyectos propuestos en el reto, como motorcitos o ventilado-res. Debemos prestar atención a:
– Afianzar bien las conexiones, de modo que no se produzcan fugas de corriente que, aunque en el caso de las pilas no es peligrosa, pueden producir calentamientos inesperados o que agotan la ener-gía de las pilas.
– Hay cintas aislantes, de plástico no conductor, que ayudan a precin-tar y aislarnos de corrientes; son especiales, y no deben sustituirse por otras cintas adhesivas normales.
– Las herramientas utilizadas deben tener un mango aislante, de goma o plástico; no sirven las metálicas, que pueden ser utilizadas, por ejemplo, en relojería.
– Un circuito transmite corriente «si se cierra»; un interruptor se ocu-pa de abrirlo o cerrarlo a voluntad; pueden fabricarse interruptores combinando materiales conductores y aislantes.
Podemos dedicar un tiempo a mostrar el circuito eléctrico del cole-gio o del aula, y que lo observen en sus viviendas. Podemos describir el cuadro eléctrico de entrada, hablar del contador de consumo de energía eléctrica que puede estar dentro de la vivienda o fuera de ella, de los diferenciales o interruptores de diversos circuitos, de las tomas de corriente o enchufes, de distintos aparatos receptores…
Trabaja con la imagenSe trata de que apliquen el lenguaje simbólico para representar el cir-cuito con los elementos que se mencionan. Pida que indiquen si el interruptor está abierto o cerrado.
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U·6
El magnetismo
El magnetismo es la propiedad que tienen algunos materiales de atraer metales como el hierro. A estos materiales se les lla-ma imanes.
Los imanes pueden ser naturales o artificiales:
• Los imanes naturales son los que se encuentran en la natu-raleza, como la magnetita.
• Los imanes artificiales son los fabricados por las personas.Muchos de ellos se componen de hierro, de acero, de cobal-to, de níquel, de neodimio...
Los imanes y sus características Todo imán tiene dos polos y genera un campo magnético:
Los polos de un imán
Los polos de un imán son dos zonas, generalmente situadas en sus extremos, en las que se concentra la fuerza magnética. Se nombran como norte (N) y sur (S).
No existe un imán con un solo polo. Si se corta un imán, cada parte tiene su polo norte y su polo sur.
• Si aproximamos dos imanes por dos polos de distinto nombre, los imanes se atraen.
• Si los aproximamos por dos polos del mismo nombre, losimanes se repelen.
El campo magnético
Si acercamos un imán a un objeto de hierro, observaremosque lo atrae a cierta distancia, debido a que el imán ejer-ce una influencia en el espacio que lo rodea.
La zona de influencia del imán se llama campo magnético.Es más intenso en las zonas más próximas al imán, y dis-minuye con la distancia a él.
El campo se visualiza como compuesto por líneas de fuer-za que parecen ir de un polo a otro.
El magnetismo terrestreLa Tierra tiene en su interior un núcleo formado por unamezcla de metales, sobre todo hierro y níquel, que tienepropiedades magnéticas. Al girar, el núcleo convierte anuestro planeta en un gigantesco imán.
Por esta razón, la Tierra crea un campo magnético a sualrededor, con dos polos: el norte magnético y el sur mag-nético, que no coinciden del todo con los polos geográfi-cos. Las brújulas se orientan hacia el polo norte magnético.
1 Explica qué es un imán y cuáles sonsus principales características.
2 Explica por qué la Tierra se comportacomo un imán.
3 Dos objetos metálicos se atraen. ¿Có-mo harías para saber si los dos sonimanes o solo lo es uno de ellos?
4 Interpretacióncompartidda Trabajad en grupo y
pensad estas preguntas. Discutid lasrespuestas y llegad a acuerdos:
a) Si cambias los nombres a los polosde un imán, ¿cambiaría su compor-tamiento con los objetos de hierro?
b) Si te dan un imán sin marcar suspolos, ¿cómo sabrías cuál es el polonorte y cuál el polo sur?
c) Si se acercan dos imanes por suspolos norte y se atraen ¿qué puedesdeducir?
Comprende, piensa…
La magnetita es un mineral de hierro. Tiene propiedades magnéticas, es decir, es capaz de atraer a muchos metales, como el hierro o el acero.
N NS S
NS
Polos de distinto nombre (norte-sur) se atraen.
Polo norte
Polo sur
Polos del mismo nombre (norte-norte) se repelen.
El campo magnético de la Tierra
S
N
Polo surmagnético
Polo surgeográfico
Polo nortegeográfico
Polo nortemagnético
Trabaja con la imagen
En este experimento se han esparcidolimaduras de hierro alrededor de un imán.Como ves, las limaduras parecen haberseordenado formando un dibujo. Explica aqué se debe este ordenamiento.
N SN S
Sugerencias metodológicasTodo lo relativo al magnetismo y la manipulación de imanes de dife-rentes intensidades y formas da lugar a juegos divertidos, y merece la pena dedicar tiempo a realizar actividades más o menos estructu-radas. Además de jugar con la polaridad, y de probar qué materiales metálicos son ferromagnéticos, podemos invitar a realizar sencillos experimentos:
– Algunos materiales son «permeables» al magnetismo; el efecto de un imán se percibe a través de una hoja de papel. ¿Cuántas hojas de papel son necesarias para que la acción de un imán se desvanezca?
– Utilizando una regla y una superficie deslizante, «medir» la distancia a la que se extiende el campo magnético de un imán, utilizando ob-jetos muy pequeños, como alfileres.
– Sumergir limaduras de hierro en un líquido ligeramente viscoso, como el aceite; si lo introducimos en un frasco de cristal y acerca-mos uno o varios imanes, pueden verse los campos magnéticos y sus interacciones, visualizando las líneas de fuerza.
– Fabricar algún tipo de grúa magnética, con uno o varios imanes, que permitan atraer y trasladar objetos de hierro de cierta masa, como un tenedor.
– Muchos imanes son fáciles de cortar o romper, para comprobar cómo cada uno de los pedazos conserva su polo norte y su polo sur.
Al hablar del magnetismo terrestre, es fácil encontrarse con textos o enciclopedias en Internet que sitúan los polos magnéticos norte-sur cerca de los polos geográficos norte-sur; sin embargo, por convenio, es al revés: el polo norte magnético está hacia Nueva Zelanda. Lo im-portante es saber que las brújulas no sitúan exactamente el norte geo-gráfico, sino un lugar próximo, que además va variando ligeramente de posición al cabo del tiempo, lo que implica ajustar continuamente complejos aparatos de navegación.
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El magnetismo
El magnetismo es la propiedad que tienen algunos materialesde atraer metales como el hierro. A estos materiales se les lla-ma imanes.
Los imanes pueden ser naturales o artificiales:
•Los imanes naturales son los que se encuentran en la natu-raleza, como la magnetita.
•Los imanes artificiales son los fabricados por las personas.Muchos de ellos se componen de hierro, de acero, de cobal-to, de níquel, de neodimio...
Los imanes y sus características Todo imán tiene dos polos y genera un campo magnético:
Los polos de un imán
Los polos de un imán son dos zonas, generalmente situadas ensus extremos, en las que se concentra la fuerza magnética. Senombran como norte (N) y sur (S).
No existe un imán con un solo polo. Si se corta un imán, cadaparte tiene su polo norte y su polo sur.
•Si aproximamos dos imanes por dos polos de distinto nombre, los imanes se atraen.
•Si los aproximamos por dos polos del mismo nombre, losimanes se repelen.
El campo magnético
Si acercamos un imán a un objeto de hierro, observaremos que lo atrae a cierta distancia, debido a que el imán ejer-ce una influencia en el espacio que lo rodea.
La zona de influencia del imán se llama campo magnético. Es más intenso en las zonas más próximas al imán, y dis-minuye con la distancia a él.
El campo se visualiza como compuesto por líneas de fuer-za que parecen ir de un polo a otro.
El magnetismo terrestreLa Tierra tiene en su interior un núcleo formado por una mezcla de metales, sobre todo hierro y níquel, que tiene propiedades magnéticas. Al girar, el núcleo convierte a nuestro planeta en un gigantesco imán.
Por esta razón, la Tierra crea un campo magnético a su alrededor, con dos polos: el norte magnético y el sur mag-nético, que no coinciden del todo con los polos geográfi-cos. Las brújulas se orientan hacia el polo norte magnético.
1 Explica qué es un imán y cuáles son sus principales características.
2 Explica por qué la Tierra se comporta como un imán.
3 Dos objetos metálicos se atraen. ¿Có-mo harías para saber si los dos son imanes o solo lo es uno de ellos?
4 Interpretación compartidda Trabajad en grupo y
pensad estas preguntas. Discutid las respuestas y llegad a acuerdos:
a) Si cambias los nombres a los polos de un imán, ¿cambiaría su compor-tamiento con los objetos de hierro?
b) Si te dan un imán sin marcar suspolos, ¿cómo sabrías cuál es el polonorte y cuál el polo sur?
c) Si se acercan dos imanes por sus polos norte y se atraen ¿qué puedesdeducir?
Comprende, piensa…
La magnetita es un mineral de hierro.Tiene propiedades magnéticas, esdecir, es capaz de atraer a muchosmetales, como el hierro o el acero.
N NS S
NS
Polos de distinto nombre (norte-sur) se atraen.
Polo norte
Polo sur
Polos del mismo nombre (norte-norte) se repelen.
El campo magnético de la Tierra
S
N
Polo sur magnético
Polo sur geográfico
Polo norte geográfico
Polo norte magnético
Trabaja con la imagen
En este experimento se han esparcido limaduras de hierro alrededor de un imán. Como ves, las limaduras parecen haberse ordenado formando un dibujo. Explica a qué se debe este ordenamiento.
N SN S
Trabaja con la imagen Deben detectar que las mayores concentraciones de limaduras se en-cuentran en los extremos del imán (sus polos) y que se aprecian otras dispuestas en líneas, que indican la extensión más débil del campo magnético.
Comprende, piensa… 1 Es un objeto capaz de atraer materiales de hierro. Sus características
principales son sus polos, las interacciones entre ellos, la existencia de un campo alrededor de ellos, llamado campo magnético y la no existencia de un imán con un solo polo.
2 Porque el núcleo terrestre está formado por hierro y níquel y al gi-rar, el núcleo convierte a la Tierra en un enorme imán.
3 Si muestran atracciones y repulsiones al girar uno de ellos, es que los dos son imanes; si no, es que solo uno de ellos es el imán. Otro asunto es determinar cuál de ellos es el imán.
4 a) No cambiaría su comportamiento. b) Utilizando un segundo imán que tenga sus polos marcados y viendo cómo interacciona el primer imán frente a los polos del segundo. c) Que uno de ellos tiene mar-cados erróneamente sus polos.
Actividades complementarias1 Responde a estas preguntas sobre los imanes:
a) ¿Qué quiere decir que no existe un imán con un solo polo?
b) ¿Qué sucede si troceamos un imán?
c) ¿Cómo son los campos magnéticos de los trozos resultantes de romper un imán?
Solución:
a) Que no existe un imán que tenga solo polo norte o solo polo sur.
b) Cada trozo se comporta como un imán.
c) Los campos magnéticos de cada trozo serán menos intensos que el campo del imán de origen.
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U·6
Algunas aplicaciones del magnetismoDebido a su gran utilidad, los imanes tienen nu-merosas aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo:
Las brújulas
Las brújulas son dispositivos que detectan el campo magnético terrestre, y se utilizan para orientarse.
Están formadas por un pequeño imán en forma de aguja que puede girar libremente. Este imán es atraído por el campo magnético terrestre y se orienta en la dirección norte-sur de sus polos.
El almacenamiento de información
Ciertos materiales formados por partículas con propiedades magnéticas nos permiten almace-nar en ellos información digital.
Se emplean en los soportes de grabación de datos de los ordenadores y otros dispositivos electrónicos (discos duros, pendrives, tarjetas SD...), bandas magnéticas de los billetes de trans-porte o de tarjetas bancarias.
Otras aplicaciones
Muchos cierres de puertas, maletas, bolsos, bro-ches o frigoríficos tienen imanes que impiden que se abran fácilmente. También se utilizan como sistemas de sujeción de objetos decorativos, en juguetes...
Los imanes se emplean, combinados con la elec-tricidad, en los generadores y los motores eléc-tricos, en los altavoces y los micrófonos...
5 Describe la propiedad de los imanes que se apro-vecha para fabricar una brújula.
6 Explica con tus palabras para qué se instalan ima-nes en los bordes de las puertas de los frigoríficos. ¿Te parece una buena idea?
7 Nombra dispositivos para almacenar información que están basados en las propiedades magnéticas.
8 ¿Por qué no conviene aproximar mucho ciertos dispositivos de almacenamiento de información, como un pendrive, a los imanes?
Comprende, piensa…
Zona ciencia¿Sabes cómo fabricar una brújula?
Pon en práctica
Si lo has conseguido, ya tienes una brújula«casera». Observa las imágenes y respondeahora a estas preguntas:
1 ¿Qué se consigue al frotar la aguja sobreel imán?
2 ¿Cuál te parece la dirección más adecuadapara frotar la aguja sobre el imán? ¿Porqué lo crees así?
3 ¿Qué debes evitar si quieres que tu brújulaindique correctamente dónde está el norte?
4 Si una brújula siempre indica la direcciónnorte-sur, ¿sabrías dirigirte al oeste? Dicómo lo harías.
Montamos el resto de piezas del juguete.
Dentro de la caja, lata, etc., las piezas tienen queestar bien fijadas. Recordad que cuanto más ligerasea «la carrocería» y más equilibrada esté la carga,más velocidad adquirirá vuestro vehículo.
No olvidéis de redactar las instrucciones de montajede cada juguete. Esto lo entregaréis junto con losbocetos del diseño y la lista de materiales.
1 42 3Paso 5
Algunas aplicaciones del magnetismo
Brújula
Pendrive
Disco de almacenamiento
Cierres magnéticos
Tarjetas de crédito
Qué necesitas
• Una aguja
• Un corcho
• Una barra de imán
• Pegamento en barra
• Un vaso con un poco de agua
• Un cuchillo o unas tijeras
¿Qué tienes que hacer?
• Corta un círculo de corcho de unos 5 mm a 10 mm de espesor. También puedes usar una tapa de botella de plástico.
• Frota la aguja sobre el imán; te reco-mendamos unas 50 veces.
• Pega la aguja imantada en el corcho.
• Coloca con cuidado el corcho sobre el agua del vaso, y deja que flote libre-mente durante algunos segundos.
Comprueba la orientación de tu brújula con otra brújula comercial.
N S
N
S
Aguja
Imán
Frota la aguja con el imán
Pega la aguja imantada en un corcho
Coloca el disco con la aguja en un vaso con agua
Comprueba la orientación con una brújula
N
S
N
S
Sugerencias metodológicasContinuamos el estudio del magnetismo hablando de sus aplicacio-nes prácticas en la tecnología cotidiana y proponiendo la construcción de una pequeña brújula. Ni que decir tiene que podemos llevar al aula distintas brújulas, discos duros o altavoces inútiles abiertos previa-mente, antiguos disquetes, tarjetas de crédito o billetes para observar sus bandas magnéticas…
Al mismo tiempo, podemos invitar al alumnado a encontrar en sus casas objetos y cierres magnéticos como los que se nombran en el texto, de imanes de nevera a motorcitos, en cuyo interior siempre encontraremos un imán, algo que puede comprobarse acercando un clip metálico.
Puede informarse de que un imán puede destruirse cuando está so-metido al calor. Sin llegar a hacer esta prueba, es la razón de por qué no deben colocarse altavoces, discos duros, tabletas u ordenadores en lugares muy calientes, en el salpicadero de un coche en verano o en fuentes de calefacción.
De la misma manera, podemos comprobar que un objeto de hierro puede imantarse por frotación. Esto requiere cierta paciencia y un espí-ritu experimental, para probar con distintos objetos metálicos para ver cuál es el óptimo: clips, clavos o tornillos de hierro, tuercas, alfileres…
En Internet y en manuales de experimentos científicos encontrará in-formación sobre distintas alternativas para construir brújulas. El fun-damento es el mismo: conseguir que una aguja imantada se mueva libremente para indicar el polo magnético.
Comprende, piensa… 5 Se aprovecha la interacción entre imanes; es decir, las fuerzas de
atracción y repulsión entre los polos de dos imanes.
6 Para mantener cerradas las puertas sin necesidad de mecanismos complejos.
7 Por ejemplo, discos duros de ordenadores, discos externos, pendri-ves, tarjetas SD, tarjetas de crédito, DNI electrónico…
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Algunas aplicaciones del magnetismoDebido a su gran utilidad, los imanes tienen nu-merosas aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo:
Las brújulas
Las brújulas son dispositivos que detectan elcampo magnético terrestre, y se utilizan paraorientarse.
Están formadas por un pequeño imán en formade aguja que puede girar libremente. Este imánes atraído por el campo magnético terrestre yse orienta en la dirección norte-sur de sus polos.
El almacenamiento de información
Ciertos materiales formados por partículas conpropiedades magnéticas nos permiten almace-nar en ellos información digital.
Se emplean en los soportes de grabación dedatos de los ordenadores y otros dispositivoselectrónicos (discos duros, pendrives, tarjetasSD...), bandas magnéticas de los billetes de trans-porte o de tarjetas bancarias.
Otras aplicaciones
Muchos cierres de puertas, maletas, bolsos, bro-ches o frigoríficos tienen imanes que impidenque se abran fácilmente. También se utilizan comosistemas de sujeción de objetos decorativos, enjuguetes...
Los imanes se emplean, combinados con la elec-tricidad, en los generadores y los motores eléc-tricos, en los altavoces y los micrófonos...
5 Describe la propiedad de los imanes que se apro-vecha para fabricar una brújula.
6 Explica con tus palabras para qué se instalan ima-nes en los bordes de las puertas de los frigoríficos.¿Te parece una buena idea?
7 Nombra dispositivos para almacenar informaciónque están basados en las propiedades magnéticas.
8 ¿Por qué no conviene aproximar mucho ciertosdispositivos de almacenamiento de información,como un pendrive, a los imanes?
Comprende, piensa…
Zona ciencia¿Sabes cómo fabricar una brújula?
Pon en práctica
Si lo has conseguido, ya tienes una brújula «casera». Observa las imágenes y responde ahora a estas preguntas:
1 ¿Qué se consigue al frotar la aguja sobre el imán?
2 ¿Cuál te parece la dirección más adecuada para frotar la aguja sobre el imán? ¿Por qué lo crees así?
3 ¿Qué debes evitar si quieres que tu brújula indique correctamente dónde está el norte?
4 Si una brújula siempre indica la dirección norte-sur, ¿sabrías dirigirte al oeste? Di cómo lo harías.
Montamos el resto de piezas del juguete.
Dentro de la caja, lata, etc., las piezas tienen que estar bien fijadas. Recordad que cuanto más ligera sea «la carrocería» y más equilibrada esté la carga, más velocidad adquirirá vuestro vehículo.
No olvidéis de redactar las instrucciones de montaje de cada juguete. Esto lo entregaréis junto con los bocetos del diseño y la lista de materiales.
1 42 3Paso 5
Algunas aplicaciones del magnetismo
Brújula
Pendrive
Disco de almacenamiento
Cierres magnéticos
Tarjetas de crédito
Qué necesitas
• Una aguja
• Un corcho
• Una barra de imán
• Pegamento en barra
• Un vaso con un poco de agua
• Un cuchillo o unas tijeras
¿Qué tienes que hacer?
• Corta un círculo de corcho de unos 5 mm a 10 mm de espesor. También puedes usar una tapa de botella de plástico.
• Frota la aguja sobre el imán; te reco-mendamos unas 50 veces.
• Pega la aguja imantada en el corcho.
• Coloca con cuidado el corcho sobre el agua del vaso, y deja que flote libre-mente durante algunos segundos.
Comprueba la orientación de tu brújula con otra brújula comercial.
N S
N
S
Aguja
Imán
Frota la aguja con el imán
Pega la aguja imantada en un corcho
Coloca el disco con la aguja en un vaso con agua
Comprueba la orientación con una brújula
N
S
N
S
8 Porque al interaccionar el imán con el dispositivo de almacenamien-to se puede alterar la información que se guarda en él.
Zona ciencia1 Que la aguja se imante o magnetice; es decir, se convierta en un
imán.
2 En la dirección en la que están los polos del imán sobre el que se frota. Porque así se consiguen orientar las partículas de hierro de la aguja para que todas sumen su campo magnético en la misma dirección.
3 Hay que evitar la proximidad de otros imanes y de objetos de hierro.
4 Hay que buscar la dirección perpendicular al N-S, que es O-E y diri-girse a la izquierda para ir hacia el oeste.
Actividades complementarias1 Ahora ya sabes cómo convertir una aguja en un imán. ¿Crees que se
ha convertido en un imán permanente? ¿Qué crees que le pasará a la aguja durante los días siguientes al día en que fue imantada por rozamiento con un imán?
Solución: No. Poco a poco irá perdiendo sus propiedades magnéti-cas hasta quedar en la aguja que fue antes de ser imantada.
2 Si no están marcados los polos del imán que se usa en el experi-mento, ¿la aguja no se convertiría en un imán? ¿Podrías saber cuáles son los polos de la aguja?
Solución: Sí, eso no afectaría. Sí, si sabemos dónde está el polo norte geográfico: una vez instalada sobre el corcho, su polo sur se orientará hacia el norte geográfico.
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U·6
El electromagnetismo y sus aplicaciones
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Los generadores electromagnéticosCuando movemos un imán cerca de un cable conductor enrolla-do se comprueba, con instrumentos de medida adecuados, queel imán genera una corriente eléctrica. Esta corriente es másintensa cuanto más potente es el imán y más rápido se le mueva.
Los aparatos que utilizan el magnetismo para generar electri-cidad son los generadores electromagnéticos, como los al-ternadores.
Los generadores electromagnéticos se encuentran en las cen-trales eléctricas, eólicas o térmicas en las que se utiliza la ener-gía cinética del agua, del viento o del vapor de agua para mo-ver unos imanes y, de esta forma, generar la energía eléctricaque llega a nuestras casas.
1 Di con tus palabras qué es el electromagnetismo.
2 Nombra tres dispositivos en los que se emplean electroimanes.
3 Nombra los elementos de un electroimán.
4 Reflexiona y di qué puede pasar si acercas un imán a un electroimán. ¿Qué fenómenos se pueden notar?
5 Ahora que conocéis el funcionamiento de los electroimanes y sus aplicaciones, proponed un uso de un electroimán que solucione un determinado problema o necesidad.
Comprende, piensa…
La electricidad y el magnetismo están muy rela-cionados. Podríamos comprobar que cualquier corriente eléctrica genera un campo magnético y que, al revés, un imán puede producir corrien-tes eléctricas en un material conductor.
El conjunto de estos fenómenos en los que in-tervienen el magnetismo y la electricidad se lla-ma electromagnetismo.
Los electroimanesSi enrollamos un hilo conductor en una barra de hierro y hacemos pasar una corriente eléctrica por él, observaremos que la barra de hierro atrae objetos metálicos: se ha convertido en un imán, que denominamos electroimán.
Si la corriente eléctrica cesa, las propiedades magnéticas de la barra de hierro desaparecen; el electroimán es un imán temporal.
Los electroimanes se emplean en los timbres, en los frenos de algunos coches, en las grúas que se usan para levantar y trasladar residuos metá-licos, en los separadores de materiales metálicos que se utilizan en los vertederos y centros de reciclaje...
6 Explica qué es un alternador.
7 ¿Qué sucede en un cable conductor cuandose mueve un imán cerca de él?
8 Describe qué transformación de energía hacenlos alternadores de las centrales eléctricas.
Comprende, piensa…Preparamos un aparcamiento magnético para nuestrovehículo.
Si todo sale bien, vuestro vehículo de juguete viajaráen línea recta. Podéis colocar uno o varios imanesen la meta de llegada. Recordad la polaridad de losimanes, para evitar que el juguete (cochecito, barco,helicóptero, etc.) salga rebotado.
31 2 4Paso 5
Así funciona un electroimán
_+
4,5 V_
+
_+ _
+
Al pasar la corriente,
la barra de hierro se
convierte en un imán
con sus dos polos.
La barra de hierro no atrae objetos metálicos
La barra de hierro atrae
objetos metálicos
Barra de hierro
Interruptor no conectado
Interruptor conectado
Hilo conductor
0 2
2
4
4
6
6
8
8
0 2
2
4
4
6
6
8
8
0 2
2
4
4
6
6
8
8
AmAmAm
Aparato que mide el paso de la corriente eléctrica
Si acercamos el imán al cable, se detecta una corriente
Si el imán no se mueve, deja de pasar corriente
Si alejamos el imán, cambia el sentido de la corriente
Cable conductor enrollado
Imán
Sugerencias metodológicasVamos a dar un salto conceptual complejo, al relacionar dos fenóme-nos que durante mucho tiempo pasaron inadvertidos:
– Toda corriente eléctrica produce un campo magnético; este fenó-meno es utilizado en aparatos que pueden detectar cables eléctri-cos escondidos tras una pared, por ejemplo, que utilizan los electri-cistas.
– Un imán que gira dentro de un cable conductor genera una corrien-te eléctrica, lo que es el fundamento de los alternadores, y esto es lo que origina la electricidad que llega a nuestras casas, que alimen-ta las luces de un coche…
Los dos hechos anteriores son complejos y requieren explicaciones detalladas, aunque no se entra en la comprensión profunda de los fe-nómenos. Sí sería ilustrativo construir un electroimán como el que se describe en las ilustraciones de la página, con la advertencia de que la barra de hierro puede calentarse (e incluso quemar) si se mantiene durante mucho tiempo el paso de corriente a través de ella.
Los electroimanes industriales pueden observarse en las grúas mag-néticas de los talleres de desguace, por ejemplo; es fácil encontrar imágenes y vídeos sobre algunas de ellas.
Merece la pena explicar que el movimiento de los imanes en los alter-nadores que producen electricidad en las centrales eléctricas lo hacen utilizando el agua en movimiento (en las hidroeléctricas), el viento (en las eólicas), chorros de gas caliente a presión (en las térmicas)… Pero que el fundamento es el mismo: el movimiento se transmite a imanes en movimiento, para generar corrientes eléctricas.
También, por recordar lo estudiado, podemos informar que un panel fotovoltaico se basa en un proceso distinto, más complejo. En su inte-rior no hay movimientos ni, por tanto, alternadores.
Comprende, piensa… 1 Es un conjunto de fenómenos en los que intervienen corrientes
eléctricas y campos magnéticos.
2 Timbres, frenos de automóviles, grúas, separadores de metales…
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El electromagnetismo y sus aplicaciones
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Los generadores electromagnéticosCuando movemos un imán cerca de un cable conductor enrolla-do se comprueba, con instrumentos de medida adecuados, que el imán genera una corriente eléctrica. Esta corriente es más intensa cuanto más potente es el imán y más rápido se le mueva.
Los aparatos que utilizan el magnetismo para generar electri-cidad son los generadores electromagnéticos, como los al-ternadores.
Los generadores electromagnéticos se encuentran en las cen-trales eléctricas, eólicas o térmicas en las que se utiliza la ener-gía cinética del agua, del viento o del vapor de agua para mo-ver unos imanes y, de esta forma, generar la energía eléctrica que llega a nuestras casas.
1 Di con tus palabras qué es el electromagnetismo.
2 Nombra tres dispositivos en los que se empleanelectroimanes.
3 Nombra los elementos de un electroimán.
4 Reflexiona y di qué puede pasar si acercas unimán a un electroimán. ¿Qué fenómenos sepueden notar?
5 Ahora que conocéis el funcionamiento delos electroimanes y sus aplicaciones, proponedun uso de un electroimán que solucione undeterminado problema o necesidad.
Comprende, piensa…
La electricidad y el magnetismo están muy rela-cionados. Podríamos comprobar que cualquiercorriente eléctrica genera un campo magnéticoy que, al revés, un imán puede producir corrien-tes eléctricas en un material conductor.
El conjunto de estos fenómenos en los que in-tervienen el magnetismo y la electricidad se lla-ma electromagnetismo.
Los electroimanesSi enrollamos un hilo conductor en una barra dehierro y hacemos pasar una corriente eléctricapor él, observaremos que la barra de hierro atraeobjetos metálicos: se ha convertido en un imán,que denominamos electroimán.
Si la corriente eléctrica cesa, las propiedadesmagnéticas de la barra de hierro desaparecen;el electroimán es un imán temporal.
Los electroimanes se emplean en los timbres, enlos frenos de algunos coches, en las grúas quese usan para levantar y trasladar residuos metá-licos, en los separadores de materiales metálicosque se utilizan en los vertederos y centros dereciclaje...
6 Explica qué es un alternador.
7 ¿Qué sucede en un cable conductor cuando se mueve un imán cerca de él?
8 Describe qué transformación de energía hacen los alternadores de las centrales eléctricas.
Comprende, piensa…Preparamos un aparcamiento magnético para nuestro vehículo.
Si todo sale bien, vuestro vehículo de juguete viajará en línea recta. Podéis colocar uno o varios imanes en la meta de llegada. Recordad la polaridad de los imanes, para evitar que el juguete (cochecito, barco, helicóptero, etc.) salga rebotado.
31 2 4Paso 5
Así funciona un electroimán
_+
4,5 V_+
_+
4,5 V_
+
Al pasar la corriente,
la barra de hierro se
convierte en un imán
con sus dos polos.
La barra de hierro no atrae objetos metálicos
La barra de hierro atrae
objetos metálicos
Barra de hierro
Interruptor no conectado
Interruptor conectado
Hilo conductor
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2
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6
6
8
8
AmAmAm
Aparato que mide el paso de la corriente eléctrica
Si acercamos el imán al cable, se detecta una corriente
Si el imán no se mueve, deja de pasar corriente
Si alejamos el imán, cambia el sentido de la corriente
Cable conductor enrollado
Imán
3 Está formado por un núcleo de hierro, un cable conductor enrollado a su alrededor y un generador de corrientes eléctricas.
4 Se pueden apreciar los mismos fenómenos que se producen cuan-do se aproximan dos imanes.
5 Respuestas abiertas. Recomendamos hacer una exposición de las distintas ideas generadas por la clase.
6 Un alternador es un aparato capaz de producir corrientes eléctricas a partir de los movimientos de un imán.
7 Que se producen corrientes eléctricas en cable. Estas corrientes cambian de sentido cuando el imán lo hace.
8 Realizan una transformación de energía mecánica (cinética) en ener-gía eléctrica.
Actividades complementarias1 ¿Cómo podrías conseguir que un electroimán cambiara su polari-
dad; es decir, que el N fuese S y el S fuese N?
Solución: Cambiando la dirección de la corriente; es decir, si el ge-nerador es una pila, cambiando las conexiones de los cables.
2 ¿Por qué decimos que un electroimán es un imán temporal?
Solución: Porque pierde sus propiedades de imán cuando cesa la corriente que pasa por el cable.
3 ¿Cómo debe estar el cable conductor del electroimán, forrado de plástico o pelado? Justifica tu respuesta.
Solución: Debe estar aislado, forrado o esmaltado; de lo contrario, la corriente escaparía a lo largo del núcleo de hierro y no se produ-ciría el efecto esperado.
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Las máquinas y la electricidad
Las máquinas eléctricas transforman la corriente eléctrica y el magnetismo en otras formas de energía: térmica, luminosa, de movimiento...
Estos aparatos nos ayudan en las tareas cotidianas, mejoran el bienestar y la salud, y facilitan el trabajo en las industrias, las comunicaciones y la investigación científica.
1 MAC Elige una de las máquinas que aparecenen las imágenes y piensa.
a) Haz más grande alguna de sus partes, porqueconsideras que es pequeña, o porque la máquinamejoraría en algo haciendo mayor alguna desus partes. Dibuja y describe.
b) Añade una parte nueva para que mejore o hagaalguna tarea más. Dibújalo y describe cuál sería la mejora introducida.
c) Quítale alguna parte que consideras que sobrao sustitúyela por otra parte nueva si lo creesconveniente. Dibuja y describe.
Comprende, piensa…
Algunos aparatos que nos ayudan en nuestra vida cotidiana
Algunos aparatos que facilitan las comunicaciones
Algunos aparatos que facilitan el trabajo
Algunos aparatos que ayudanen la investigación y en la salud
Las lavadoras nos ayudan a lavar la ropa de forma más fácil y rápida.
Los sistemas de calefacción nos ayudan a combatir el frío.
Los hornos microondas nos ayudan a cocinar de forma rápida.
Las neveras nos permiten conservar los alimentos.
Las taladradoras ayudan a hacer agujeros.
Las hormigoneras ayudan a mezclar los componentes para hacer hormigón.
Los nuevos trenespermiten transportarpersonas y mercancíasa gran distancia y enpoco tiempo.
La televisión y la radio nospermiten conocer noticiasy hechos que suceden enotros lugares.
La conexión a Internet de losordenadores permite la comunicación
entre personas, aunque estén muyalejadas entre sí.
Los microscopioselectrónicos permitenver imágenes de cosasmuy pequeñas que nopueden observarse deotra forma.
Los ecógrafos, los aparatos de resonancia,etcétera, permiten a los profesionales de la
medicina diagnosticar enfermedades deforma más precisa y en menos tiempo.
Las cadenas de embotellado facilitan los trabajos automáticos.
Sugerencias metodológicasCon todo lo aprendido, es momento de reflexionar sobre las aplica-ciones de la electricidad y del magnetismo al mundo en que vivimos, observando dispositivos, máquinas o vehículos que funcionan gracias a la electricidad. Ya se ha señalado que los catálogos de ciertas tien-das nos ofrecerán una gran panoplia de ellos, desde secadores de pelo a grandes máquinas taladradoras. Es importante incrementar el campo semántico del alumnado buscando nombres de máquinas que no son muy usuales.
Es muy actual el debate sobre la sustitución de los motores de com-bustión por otros eléctricos; seguramente el alumnado habrá oído hablar de los coches híbridos, de los eléctricos, de los híbridos enchu-fables… Pero también de los patinetes eléctricos en todas sus versio-nes… Todo ello plantea problemas de abastecimiento, autonomía y seguridad que pueden comentarse en el aula.
Podemos cerrar el estudio con algunas reflexiones acerca de por qué la electricidad se ha convertido en la «energía reina» en nuestra sociedad:
– Hemos aprendido a producirla y su almacenamiento es duradero, en pilas o baterías, que pueden ser muy pequeñas.
– Se conduce fácilmente a través de cables eléctricos.
– La cantidad de energía eléctrica es muy variable; desde la muy po-tente, que mueve grandes locomotoras, a las muy débiles, que ha-cen funcionar lámparas o motores minúsculos.
– Su uso es limpio, y no produce residuos.
No obstante lo anterior, también podemos llevar al aula algunas re-flexiones que tienen que ver con la conciencia medioambiental:
– La producción de energía eléctrica en ocasiones es «contaminante», cuando utiliza combustibles (carbón, gas, petróleo) que liberan cier-tos gases a la atmósfera.
– Las pilas o baterías contienen sustancias muy contaminantes que son peligrosas para la vida animal y vegetal, por lo que deben de-positarse en contenedores adecuados.
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Las máquinas y la electricidad
Las máquinas eléctricas transforman la corriente eléctrica y elmagnetismo en otras formas de energía: térmica, luminosa, demovimiento...
Estos aparatos nos ayudan en las tareas cotidianas, mejoran elbienestar y la salud, y facilitan el trabajo en las industrias, lascomunicaciones y la investigación científica.
1 MAC Elige una de las máquinas que aparecen en las imágenes y piensa.
a) Haz más grande alguna de sus partes, porque consideras que es pequeña, o porque la máquinamejoraría en algo haciendo mayor alguna desus partes. Dibuja y describe.
b) Añade una parte nueva para que mejore o haga alguna tarea más. Dibújalo y describe cuál sería la mejora introducida.
c) Quítale alguna parte que consideras que sobrao sustitúyela por otra parte nueva si lo creesconveniente. Dibuja y describe.
Comprende, piensa…
Algunos aparatos que nos ayudan en nuestra vida cotidiana
Algunos aparatos que facilitan las comunicaciones
Algunos aparatos que facilitan el trabajo
Algunos aparatos que ayudan en la investigación y en la salud
Las lavadoras nos ayudana lavar la ropa de formamás fácil y rápida.
Los sistemas decalefacción nosayudan a combatirel frío.
Los hornos microondasnos ayudan a cocinar deforma rápida.
Las neveras nos permitenconservar los alimentos.
Las taladradorasayudan a haceragujeros.
Las hormigonerasayudan a mezclarlos componentespara hacerhormigón.
Los nuevos trenes permiten transportar personas y mercancías a gran distancia y en poco tiempo.
La televisión y la radio nos permiten conocer noticias y hechos que suceden en otros lugares.
La conexión a Internet de los ordenadores permite la comunicación
entre personas, aunque estén muy alejadas entre sí.
Los microscopios electrónicos permiten ver imágenes de cosas muy pequeñas que no pueden observarse de otra forma.
Los ecógrafos, los aparatos de resonancia, etcétera, permiten a los profesionales de la
medicina diagnosticar enfermedades de forma más precisa y en menos tiempo.
Las cadenas de embotellado facilitanlos trabajos automáticos.
– Conviene pensarlo bien antes de adquirir juguetitos o adornos de escasa duración que, aunque sean aparentemente baratos, tienen un alto coste ambiental, porque suelen utilizar plásticos y las pilas son difíciles de separar.
– Debemos ahorrar en el consumo de energía eléctrica, porque tiene un alto coste en producción y distribución.
Comprende, piensa… 1 Respuestas abiertas, en función de la máquina elegida y de las pro-
puestas de modificación sobre ella.
Actividades complementarias1 Lee la lista de máquinas que hay a continuación y di: a) ¿Cuáles fun-
cionan mediante un motor eléctrico? b) ¿Qué transformación de energía se produce en las que no poseen motor eléctrico?
Radiador - Congelador - Ordenador - Fluorescente - Hormigonera - LED - Láser - Televisor - Lavadora
Solución: a) Mediante motor eléctrico: Congelador, ordenador, hor-migonera. b) En el radiador, en energía térmica; en el fluorescente, en el LED y en el láser, en energía luminosa; en el televisor, en ener-gía luminosa y mecánica (sonido).
2 Nombra medios actuales de transporte de personas. Di, en cada caso, qué tipo de motor usan las máquinas que nombras (eléctrico o de combustión).
Solución: Respuesta abierta. Pueden nombrar: AVE, avión, automó-vil, autobús, ferri, transatlántico…
3 Encuentra dos diferencias entre un microscopio óptico y un micros-copio electrónico.
Solución: El óptico utiliza luz para obtener imágenes, y el electróni-co utiliza corrientes eléctricas para generar imágenes en una panta-lla; además, se obtienen imágenes mucho más aumentadas que las que se pueden obtener con un microscopio óptico.
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Organizo mi mente
Exponemos nuestros juguetes y explicamos cómo los hemos montado.
En clase, juntad todos los juguetes eléctricos que habéis construido y probadlos.
No olvidéis que cada uno de vuestros proyectos debe ir acompañado de los bocetos, planos e instrucciones de montaje.
31 42 5Paso
1 Copia este esquema en tu cuaderno y completa los recuadros vacíos:
Colecciono palabras
anayaeducacion.esDispones de una versiónimprimible de esta páginaen el apartado «Organizomi mente» del banco derecursos.
anayaeducacion.esConsulta los apartados«Para estudiar» y «Apren-de jugando» en el bancode recursos.
128
¡ Reto conseguido !
2 Busca y escribe los significados de estas palabrasrelacionadas con la electricidad: ánodo, cátodo.Relaciona las palabras con el polo positivo y elpolo negativo de las pilas.
3 Fíjate en la palabra polo.
Polo de pila
Polo de imán
Polo de la…
¿Te atreves a seguir? Piensa en un planeta,en una prenda de vestir, en helados…
4 Localiza en esta sopa de letras ocho nombresrelacionados con la electricidad y el magnetismo.
129
Zona ciencia¿Sabes cómo escribir una biografía?
¿Te has fijado en los objetos y las máquinas que tienes a tu alrededor? Todos fueron inventados gracias al tesón, a la inteligencia y a la creatividad de sus inventoras e inventores, quienes lograron crear objetos que en su época resultaron innovadores. Una forma de conocer sus vidas y sus inventos más importantes es a través de biografías, que nos muestran cómo han avanzado la ciencia y la tecnología.
Pon en práctica
Elige una inventora y un inventor de la lista de la derecha y prepara una bio-grafía siguiendo las pautas que te hemos indicado.
Cómo escribir una biografía
11. Busca información sobre el inventor o inventoraque has elegido.
12. Selecciona los acontecimientos más destacadosde su vida, tanto personales como los relaciona-dos con sus inventos.
13. Elabora un guion de cómo vas a realizar la bio-grafía para estructurar el texto que vas a escribir.
14. Comienza presentando al personaje en la intro-ducción.
15. Narra cronológicamente los hechos más impor-tantes de su vida.
16. Escribe siempre en tercera persona.17. Acompaña el texto con fotografías.18. Utiliza un vocabulario adecuado.19. Revisa tu texto para comprobar si la redacción
es clara, corrigiendo errores.10. Por último, ¡exponed todas las biografías para
conocer las vidas de otros personajes relaciona-dos con la invención.
• Hedy Lamarr
• Mary Anderson
• Ángela Ruiz Robles
• María del Carmen Ortiz de Arce
• Melitta Bentz
• Francisca Jaquinet
• Rachel Zimmerman
• Nikola Tesla
• Guillermo Marconi
• Alessandro Volta
• Samuel Morse
• Leonardo TorresQuevedo
• Ralph Baer
Ángela Ruiz RoblesInventó la enciclopedia mecánica
M W R T S A O M R
O G G A I B T C O
T X N I M V I A T
O C A R A R U D C
R Z Z E N E C O U
N B V T E A R L D
A G R A C H I O N
N Ñ D B C F C P O
A I S L A N T E C
El magnetismo?
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conjunto defenómenos que se
manifiestan en
se puede presentarcomo
los usamos en
pueden
que se encuentraen
que circulanpor
se manifiesta en
los usamos en
Brújulas, ? , ? ,
? , etc.
Naturales?
que pueden ser
los usamospara producir
corrienteseléctricas en
formados por
GeneradorCables
ConductoresInterruptores
Receptores
AtraerseRepelerse
ElEctromagnEtismo
Loselectroimanes
Electricidadestática
Cuerpos quehan adquirido
carga
Corrienteseléctricas
Circuitoseléctricos
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AmAmAm
Sugerencias metodológicasEn el apartado «Zona ciencia» ya se han facilitado algunas claves para elaborar las biografías. Es obvio que no se trata de que cada niño o niña elabore la de todos los personajes mencionados, por lo que con-vendrá elegir un par de ellas (un hombre, una mujer) para ser elabo-radas individualmente y de manera que se trabaje sobre todas ellas.
Podrían añadirse algunas reflexiones, en torno al trabajo de científicos y científicas:
– Los ámbitos de conocimiento e investigación son tan variados como los temas que han tratado a lo largo del curso: la biología y los eco-sistemas, el conocimiento del cuerpo humano y la medicina, los cam-bios en la materia, descubrimientos en energía, las máquinas… a los que se suman otros campos como las matemáticas, la astronomía…
– Estudiando las biografías probablemente se tomará conciencia de que ciertos descubrimientos o inventos se han realizado gracias a la tenacidad y el esfuerzo, a veces después de un trabajo de muchos años.
– La humanidad recuerda a estas personas no solo a través de sus biografías, sino también homenajeándolos. Por ejemplo, cuando se realizan mediciones de electricidad, encontrarán unidades como amperios (del investigador Ampère), watios (del ingeniero James Watt), voltios (del científico Volta), teslas (del inventor Tesla)…
– Siempre es buen momento para recordar el papel de las mujeres en la ciencia, no solo a través de las mencionadas en el listado, sino de otras que no han pasado a la historia pero de quienes comienza ahora a saberse de sus aportaciones.
Zona cienciaRespuesta abierta. Se valorarán la búsqueda de información y el de-sarrollo de la biografía según las pautas indicadas en este apartado.
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Organizo mi mente
Exponemos nuestros juguetes y explicamos cómo los hemos montado.
En clase, juntad todos los juguetes eléctricos que habéis construidoy probadlos.
No olvidéis que cada uno de vuestros proyectos debe ir acompañadode los bocetos, planos e instrucciones de montaje.
31 42 5Paso
1 Copia este esquema en tu cuaderno y completa los recuadros vacíos:
Colecciono palabras
anayaeducacion.es Dispones de una versión imprimible de esta página en el apartado «Organizo mi mente» del banco de recursos.
anayaeducacion.es Consulta los apartados «Para estudiar» y «Apren-de jugando» en el banco de recursos.
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¡ Retoconseguido !
2 Busca y escribe los significados de estas palabras relacionadas con la electricidad: ánodo, cátodo. Relaciona las palabras con el polo positivo y el polo negativo de las pilas.
3 Fíjate en la palabra polo.
Polo de pila
Polo de imán
Polo de la…
¿Te atreves a seguir? Piensa en un planeta, en una prenda de vestir, en helados…
4 Localiza en esta sopa de letras ocho nombres relacionados con la electricidad y el magnetismo.
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Zona ciencia¿Sabes cómo escribir una biografía?
¿Te has fijado en los objetos y las máquinas que tienes a tu alrededor? Todos fueron inventados gracias al tesón, a la inteligencia y a la creatividadde sus inventoras e inventores, quienes lograron crear objetos que en su época resultaron innovadores. Una forma de conocer sus vidas y sus inventos más importantes es a través de biografías,que nos muestran cómo han avanzado la ciencia y la tecnología.
Pon en práctica
Elige una inventora y un inventor de la lista de la derecha y prepara una bio-grafía siguiendo las pautas que te hemos indicado.
Cómo escribir una biografía
11. Busca información sobre el inventor o inventoraque has elegido.
12. Selecciona los acontecimientos más destacadosde su vida, tanto personales como los relaciona-dos con sus inventos.
13. Elabora un guion de cómo vas a realizar la bio-grafía para estructurar el texto que vas a escribir.
14. Comienza presentando al personaje en la intro-ducción.
15. Narra cronológicamente los hechos más impor-tantes de su vida.
16. Escribe siempre en tercera persona.17. Acompaña el texto con fotografías.18. Utiliza un vocabulario adecuado.19. Revisa tu texto para comprobar si la redacción
es clara, corrigiendo errores.10. Por último, ¡exponed todas las biografías para
conocer las vidas de otros personajes relaciona-dos con la invención.
• Hedy Lamarr
• Mary Anderson
• Ángela Ruiz Robles
• María del CarmenOrtiz de Arce
• Melitta Bentz
• Francisca Jaquinet
• Rachel Zimmerman
• Nikola Tesla
• Guillermo Marconi
• Alessandro Volta
• Samuel Morse
• Leonardo TorresQuevedo
• Ralph Baer
Ángela Ruiz RoblesInventó la enciclopedia mecánica
M W R T S A O M R
O G G A I B T C O
T X N I M V I A T
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N Ñ D B C F C P O
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El magnetismo?
?
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conjunto de fenómenos que se
manifiestan en
se puede presentar como
los usamos en
pueden
que se encuentra en
que circulan por
se manifiesta en
los usamos en
Brújulas, ? , ? ,
? , etc.
Naturales?
que pueden ser
los usamos para producir
corrientes eléctricas en
formados por
Generador Cables
Conductores Interruptores
Receptores
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ElEctromagnEtismo
Los electroimanes
Electricidad estática
Cuerpos que han adquirido
carga
Corrientes eléctricas
Circuitos eléctricos
Los alternadores
Los imanes Co
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EN TU CUADERNO
o en la versión im
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AmAmAm
Organizo mi mente1 De izquierda a derecha del esquema:
– Rama izquierda: La electricidad.
– Rama central: debajo de electroimanes, los usamos en grúas, se-paradores de metales, timbres… Debajo de los alternadores: cen-trales eléctricas.
– Rama derecha: Artificiales. Los usamos en cierres de puertas, para sujetar papeles y objetos decorativos…
2 Ánodo: Polo positivo de una pila o de una batería. Se representa con el símbolo +. Cátodo: Polo negativo de una pila. Se representa con el símbolo –.
3 Por ejemplo: polo de la Tierra, polo de helado, polo de interés o de atracción, polo juego a caballo, polo prenda de vestir, polo baile y palo flamenco.
4 Las palabras en la sopa de letras son las siguientes:
M W R T S A O M R
O G G A I B T C O
T X N I M V I A T
O C A R A R U D C
R Z Z E N E C O U
N B V T E A R L D
A G R A C H I O N
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Cómo he aprendido
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PORTFOLIO 6Qué he aprendido
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anayaeducacion.esDescubre y comparte en familia.
1 Describe cómo puede adquirir carga un objeto. ¿Qué signos usamos para nombrar la carga de un cuerpo?
2 Explica por qué los mangos de muchas ollas son de plástico.
3 En invierno, utilizas prendas de lana o plumas para protegerte del frío. ¿Te protegería igual un abrigo hecho con chapa de metal, como las armaduras medievales? Razona tu respuesta.
4 ¿Recuerda cómo son los símbolos que se usan para representar elementos de los circuitos eléctricos. Compón un circuito con dos pilas, cables, un interruptor y tres bombillas. Procura dibujar el interruptor para que las tres bom-billas luzcan.
5 Observa las imágenes de los circuitos eléctricos y responde a las cuestiones:
a) Indica en tu cuaderno los nombres de loselementos del circuito señalados con nú-meros.
b) Las imágenes muestran un experimento paramostrar qué material es conductor de lacorriente y cuál es aislante. ¿Puedes expli-car en qué consiste el experimento y quéresultados muestran las imágenes?
6 Indica si son verdaderas o falsas estas afirmacio-nes sobre los imanes. Corrige en tu cuaderno las que son falsas:
a) Todos los imanes tienen dos polos.
b) Si rompemos un imán en dos trozos, se es-tropea y deja de ser un imán.
c) Los polos de un imán se llaman norte y po-sitivo.
d) Si acercamos dos imanes por polos del mis-mo nombre, se repelen.
e) La magnetita es un imán artificial.
f) Hay imanes artificiales, como los de neodi-mio, que son muy potentes.
7 De los dos aparatos que se indican a conti-nuación, di en qué formas se transforma la energía de la corriente eléctrica que las hace funcionar. ¿Dónde se encuentra el generador de la corriente que hace funcionar los aparatos? ¿Cómo se llaman esos generadores?
a) Linterna
b) Teléfono móvil
8 Proponed un día en el que estéis dos ho-ras sin utilizar ningún dispositivo que funcione con electricidad. Después, explicad qué habéis hecho durante ese tiempo y cómo os habéis sentido.
9 Observa esta imagen y responde a las preguntas:
a) ¿De qué material crees que están hechoslos cables?
b) Di de dónde procede la corriente eléctricaque circula por los cables y a dónde va.
1 Piensa lo que has aprendido y en qué puedes utilizarlo.
Lo que he aprendido sobre… Puedo aplicarlo en…
2 Copia esta imagen y puntúate en cada uno de los aspectos que se nombran.Después, une los puntos; cuanto mayor sea el pentágono, mejor será tu situaciónde aprendizaje.
ATENCIÓN
ESTUDIO
TRABAJO ENGRUPO
CALIDAD DE MISTRABAJOS
RESOLUCIÓNDE DUDAS
3 Reflexiona y piensa en las cualidades que tienes, en tus actitudes, en las cosasque se te dan bien y en las que se te dan mal…
Mis fortalezas son… Mis debilidades son…
5
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5 5
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3
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11
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anayaeducacion.esDispones de una versiónimprimible de esta páginaen el «Portfolio» del bancode recursos.
Recuerda seleccionar elmaterial de trabajo de estaunidad para tu portfolio.
Sugerencias metodológicasObservará que la gran parte de las actividades propuestas son de apli-cación, y podrían ser respondidas en parejas. Vienen a ser un modelo de otras, más abiertas, que tratan de reflexionar sobre lo aprendido. Le sugerimos que proponga algunas de las siguientes:
– ¿Por qué las puntas de algunos destornilladores están imantados?
– Si la caja que recubre un frigorífico es de aluminio, ¿crees que servi-rían de algo los imanes de la nevera?
– ¿Podrías utilizar los símbolos eléctricos que conoces para dibujar el circuito eléctrico de tu habitación?
– ¿Qué podrías usar para rescatar un clip caído tras un mueble, don-de no puedes meter la mano ni el palo de una escoba? ¿Cómo lo harías?
– Si tienes dos piezas metálicas exactamente iguales (¡y nada más!), y una es un imán, ¿cómo distinguirías la que está imantada de la que no?
– ¿Qué energía podrían utilizar los taladros, antes de que se fabrica-ran eléctricos?
– En la sección de carpintería de unos almacenes venden un cepillo eléctrico. ¿Para qué crees que sirve esta máquina?
– Si quieres llegar exactamente al polo norte geográfico, ¿utilizarías solo una brújula? ¿Por qué?
– ¿Por qué los cables eléctricos se recubren con plástico, y no por ejemplo con algodón?
– Pulsas un interruptor y no se enciende la bombilla. ¿Qué puede es-tar ocurriendo?
– Una cocina tiene «mandos» para regular la potencia. ¿Qué crees que significa esto?
– ¿Qué diferencias hay entre un coche con motor de combustión y un coche eléctrico?
– ¿Qué harías si en un tostador se cae por accidente una moneda?
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Cómo he aprendido
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PORTFOLIO 6Qué he aprendido
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anayaeducacion.esDescubre y comparte en familia.
1 Describe cómo puede adquirir carga un objeto.¿Qué signos usamos para nombrar la carga deun cuerpo?
2 Explica por qué los mangos de muchas ollasson de plástico.
3 En invierno, utilizas prendas de lana o plumaspara protegerte del frío. ¿Te protegería igualun abrigo hecho con chapa de metal, como lasarmaduras medievales? Razona tu respuesta.
4 ¿Recuerda cómo son los símbolos que se usanpara representar elementos de los circuitoseléctricos. Compón un circuito con dos pilas,cables, un interruptor y tres bombillas. Procuradibujar el interruptor para que las tres bom-billas luzcan.
5 Observa las imágenes de los circuitos eléctricosy responde a las cuestiones:
a) Indica en tu cuaderno los nombres de loselementos del circuito señalados con nú-meros.
b) Las imágenes muestran un experimento paramostrar qué material es conductor de lacorriente y cuál es aislante. ¿Puedes expli-car en qué consiste el experimento y quéresultados muestran las imágenes?
6 Indica si son verdaderas o falsas estas afirmacio-nes sobre los imanes. Corrige en tu cuadernolas que son falsas:
a) Todos los imanes tienen dos polos.
b) Si rompemos un imán en dos trozos, se es-tropea y deja de ser un imán.
c) Los polos de un imán se llaman norte y po-sitivo.
d) Si acercamos dos imanes por polos del mis-mo nombre, se repelen.
e) La magnetita es un imán artificial.
f) Hay imanes artificiales, como los de neodi-mio, que son muy potentes.
7 De los dos aparatos que se indican a conti-nuación, di en qué formas se transforma laenergía de la corriente eléctrica que las hacefuncionar. ¿Dónde se encuentra el generadorde la corriente que hace funcionar los aparatos?¿Cómo se llaman esos generadores?
a) Linterna
b) Teléfono móvil
8 Proponed un día en el que estéis dos ho-ras sin utilizar ningún dispositivo que funcionecon electricidad. Después, explicad qué habéishecho durante ese tiempo y cómo os habéissentido.
9 Observa esta imagen y responde a las preguntas:
a) ¿De qué material crees que están hechoslos cables?
b) Di de dónde procede la corriente eléctricaque circula por los cables y a dónde va.
1 Piensa lo que has aprendido y en qué puedes utilizarlo.
Lo que he aprendido sobre… Puedo aplicarlo en…
2 Copia esta imagen y puntúate en cada uno de los aspectos que se nombran. Después, une los puntos; cuanto mayor sea el pentágono, mejor será tu situación de aprendizaje.
ATENCIÓN
ESTUDIO
TRABAJO EN GRUPO
CALIDAD DE MIS TRABAJOS
RESOLUCIÓN DE DUDAS
3 Reflexiona y piensa en las cualidades que tienes, en tus actitudes, en las cosas que se te dan bien y en las que se te dan mal…
Mis fortalezas son… Mis debilidades son…
Completa
EN TU CUADERNO
o en la versión im
primib
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Completa
EN TU CUADERNO
o en la versión im
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EN TU CUADERNO
o en la versión im
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anayaeducacion.esDispones de una versión imprimible de esta página en el «Portfolio» del banco de recursos.
Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu portfolio.
Qué he aprendido1 Se puede cargar mediante fricción. Usamos los signos + y –.
2 Porque el plástico es un mal conductor (o un material aislante) de la electricidad y del calor, protegiendo así las manos cuando se mani-pulan estos objetos.
3 No. Los metales son buenos conductores del calor, y como el calor es un flujo de energía térmica que va del cuerpo más caliente al me-nos caliente, la armadura metálica dirigiría el calor del cuerpo a la intemperie, produciendo un enfriamiento rápido del cuerpo.
4 Deben incorporar los símbolos que se han trabajado en el apartado de circuitos eléctricos.
5 a) Pila: generador; cables: conductores; bombilla: receptor. b) El ex-perimento trata de mostrar qué materiales son conductores y cuá-les no. Los materiales «probados» cierran o abren el circuito, según sean conductores o no lo sean, respectivamente. Así, la cuchara de metal es conductora y la de plástico es aislante.
6 a) Es verdadera. b) Falsa; cada trozo será un imán con sus dos polos. c) Falsa; los polos de un imán se llaman norte y sur. d) Verdadera. e) Falsa; la magnetita es un imán natural. f) Verdadera.
7 a) La linterna transforma la energía eléctrica en energía luminosa. El generador es una pila que está en un compartimento interior. b) El teléfono móvil transforma la energía eléctrica en energía luminosa y mecánica (sonido). El generador es una batería que se encuentra en su interior.
8 Respuestas abiertas. Conviene hacer una puesta en común con las experiencias del alumnado. Véanse más arriba las sugerencias del apartado «Piezas clave».
9 a) Es un material conductor (normalmente, en estos grandes tendi-dos eléctricos, los cables son de aluminio, por ser más ligero, barato y resistente a la oxidación que otros metales mejores conductores que él). Procede del alternador de una central eléctrica. Se dirige hacia las zonas de consumo de energía eléctrica: viviendas de pue-blos y ciudades, industrias, granjas…