ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO by pablo gomez

C. NATURALES 6.

UNIDAD 7. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.

CONTENIDOS: 1.– ELECTRICIDAD: Átomo. 1.1.– Electricidad estática. 1.2.– Conductores y aislantes. 1.3.- Componentes de un circuito eléctrico. 1.4.- Efectos de la electricidad. 1.5.– Reglas de seguridad. 2.– MAGNETISMO: 2.1.– Imanes. Tipos de imanes. 2.2.- Polos magnéticos. 2.3.– Campo magnético. Campo magnético de la Tierra. 2.4.- Electroimanes. 2.5.– Motor eléctrico. Generador eléctrico.

C.E.I.P. SANTA ANA (Madridejos)

ELECTRICIDAD es el flujo de electrones de átomo a átomo en un conductor. Núcleo

1 2

Los electrones saltan de átomo a átomo.

Neutrón

Protrón Electrón

Corriente eléctrica.

1.– ELECTRICIDAD: Todas las sustancias está formadas por moléculas y átomos. El centro de un átomo se llama núcleo. Está hecho de partículas llamadas protones y neutrones. Los protones tienen carga positiva, Los átomos tienen una corteza formada por electrones. Los electrones tienen carga negativa. Son mucho más pequeños que el núcleo. Los electrones giran alrededor del núcleo. Si el tamaño del núcleo fuera como una pelota de tenis, la capa de electrones serían como un estadio de fútbol. Corriente eléctrica: el flujo de electrones de átomo a átomo en un conductor.

Protón

Núcleo Neutrón

Electrón

1.1.– Electricidad estática: Todos los objetos tienen cargas eléctricas. Estas car- La electricidad estática ocurre cuando los electrones de un gas son positivas y negativas. La electricidad estática objeto saltan a otro objeto. aparece cuando los electrones de un objeto saltan a En la electricidad estática las cargas no se mueven ni fluyen. otro objeto. A.– Si un objeto contiene más cargas positivas que negativas, está cargado positivamente. B.– Si el objeto tiene más cargas negativas que positivas, está cargado negativamente. Ejemplo: Si frotamos un globo o una regla de plástico con lana o con nuestro pelo, el globo se cargará con electricidad estática. Podemos ver que el globo puede atraer pequeños trozos de papel o cabello. Testa reacción e porque el globo o la regla está cargado eléctricamente y atrae el papel o el pelo que tiene carga opuesta. Si cargamos dos globos con el mismo cabello o lana, los globos se repelerán.

La electricidad estática atrae pequeños trozos de papel o cabellos.

.– Las cargas eléctricas opuestas se atraen. .– Las cargas eléctricas iguales se repelen. Sentimos la energía estática cuando salimos de un coche, tocamos la puerta metálica y a veces nos da calambre. Durante una tormenta hay electricidad estática en el aire. 4 Nube

Experimentos:

Rayo

Los electrones de la nube caen a la tierra (rayo).

PALABRAS CLAVE: .– electricidad .– neutrón .– carga positiva .– electricidad estática .– atraer

.– flujo .– protón .– carga negativa .– capa de electrones .– repeler

.– átomo .– electrón .– corriente .– frotar .– rayo

2 C.E.I.P. SANTA ANA (Madridejos)

.– Los conductores permiten el paso de una corriente eléctrica a través de ellos. 1.2.– Conductores y aislantes:

.– Los aislantes no permiten el paso de una corriente eléctrica a través de ellos.

No todas las sustancias reaccionan del mismo modo a una corriente eléctrica. Hay dos grupos: a.– Conductores: son materiales que permiten el paso de una corriente eléctrica a través de ellos. Son los metales como el cobre, acero, alumnio, plata, agua, el cuerpo humano... b.– Aislantes: son materiales que no permiten el paso de una corriente eléctrica a través de ellos. Los electrones de sus átomos no se pueden mover fácilmente. Algunos ejemplos son: plástico, goma, madera, arcilla, cristal, aire seco...

Cobre (conductor)

Plástico (aislante)

1.2.– Componentes de un circuito eléctrico:

Un circuito eléctrico es un grupo de objetos que Un circuito eléctrico puede tener muchos componentes, porque generan, distribuyen y usan electricidad. puede ser muy complicado (cada casa tiene un circuito). Pero todos los circuitos tiene estos componentes: generador interruptor a.– Un generador: que produce una corriente eléctrica. (pila) (abierto) .– Las estaciones eléctricas producen electricidad a las casas. .– Las baterías producen electricidad a un coche, o a circuitos simples. b.- Cables: que transportan la corriente eléctrica desde el generdor a los otros componentes. Están normalmente hechas de cable de cobre, cubierto de un aislante (plástico). c.– Interruptor: que corta o abre el flujo de corriente eléctrica. Cuando el circuito está cerrado, la electricidad fluye a través del circuito. Cuando el circuito está abierto, la electricidad no pasa (los electrones no se pueden mover). d.– Receptores: reciben y transforman la electricidad en otras formas de energía. .– Bombilla transforma la electricidad en luz. .– Motor eléctrico transforma la electricidad en movimiento. .– Calefactor transforma la electricidad en calor. .– TV, radio, ordenador, microondas...

cables receptor

(bombilla)

2 Circuito eléctrico (foto)

Interruptor

Pila Bombilla Circuito eléctrico (dibujo)

Cable

interruptor Pila

Motor

Cable

Bombilla

Interruptor (abierto—apagado)

Zumbador

pila

Interruptor (cerrado—encendido)

Bombilla

Flujo eléctrico

Circuito eléctrico (esquema) Simbolos de un circuito eléctrico.

PALABRAS CLAVE: .– conductor .– aislante .– cables .– interruptor

.- cobre .– receptores

.– generador .– bombilla

C.E.I.P. SANTA ANA (Madridejos)

Efectos de la electricidad: luz, calor, electromagnetismo, sonido, movimiento...

1.4.– Efectos de la electricidad:

Filamento de tungsteno

La electricidad se puede transformar en otros tipos de energía, y produce algunos efectos como: a.– Luz: cuando los electrones pasan a través de una sustancia producen fricción. Este rozamiento calienta la sustancia y puede producir incandescencia y por ello luz. Las bombillas tienen un filamento de tungsteno que se pone incandescente y produce luz. Los tubos fluorescentes tienen un gas que se pone incandescente y también produce luz.

Gas inerte (dentro)

Bulbo de cristal

Bombilla (Luz)

Resistencia electrica

Boquilla metálica

b.– Calor: cuando los electrones pasan a través de un cable, producen un rozamiento por la resistencia del cable. Esta fricción produce calor, que se usa para calentar una habitación, tostar pan... Controles

Protección

Un campo magnético es la porción de espacio cerca de un imán en el que se detectan fuerzas magnéticas.

2 Calefactor eléctrico (calor)

Trozo de acero

Pila

c.– Electromagnetismo: cuando una corriente de electrones fluye a través de un cable genera un campo magnético. El campo magnético puede incrementa su fuerza si se enrolla el cable alrededor de un trozo de hierro. Esto permite que fluya más corriente en menor distancia y se incremente la fuerza del campo magnético. El trozo de hierro se convierte en un imán cuando hay corriente, y puede atraer pequeños trozos de hierro (clips, clavos…)

Cable enrollado

Electromagnetismo (magnetismo)

Membrana

d.– Sonido: los altavoces de una radio o un teléfono… tienen un electroimán que produce vibraciones en una membrana. Esta es la forma en que la electricidad produce sonido. Electroimán

Altavoz (sonido)

Eje

Rotor

e.– Movimiento: Un motor eléctrico es una máquina con un electroimán que se mueve y convierte la electricidad en movimiento. 1.4.– Reglas de seguridad para usar la electricidad:

Motor eléctrico (movimiento)

Hay algunas reglas para seguir cuando usamos la electricidad, porque puede ser muy peligroso. LA ELECTRICIDAD PUEDE SER PELIGROSA.

1.– Nunca se juega con la electricidad. Sólo puedes usar pilas. 2.– Para usar un aparato eléctrico debes seguir las instrucciones. 3.–No introduzcas ningún objeto en los enchufes. 4.–No enchufes muchos aparatos en un mismo enchufe. 5.– No toques aparatos eléctricos si estás mojado. 6.– Nunca pongas aparatos eléctricos en el agua, especialmente si están enchufados.

.– campo magnético .– electromagnetismo .– altavoz .– aparato .– enchufe .– enchufar

C.E.I.P. SANTA ANA (Madridejos)

MAGNETISMO es la propiedad de algunas 2.– MAGNETISMO: sustancias de atraer algunos metals como el Magnetismo es la propiedad de algunas sustancias de atraer algunas hierro. Estas sustancias se llaman imanes. sustacias como el hierro o aleaciones de hierro como el acero. 1

2.1.– Imanes: son objetos que atraen el hierro y otros metales. Hay dos tipos de imanes: a.– Imanes naturales: atraen el hierro y otros metals por su propia composición: magnetita. b.– Imanes artificiales: Son hechos por el hombre.. Están hechos de acero que se convierten en magnéticos cuando entran en contacto con otros imanes (contacto o fricción), o por una corriente eléctrica.

2 Una magnetita y un imán artificial atraen un

2.2.– Polos magnéticos: Los imanes pueden ser de distintas formas o tamaños, pero todos los imanes tienen dos polos. Los polos magnéticos son las partes de un imán donde tienen más fuerza el magnetismo. Los polos están en las puntas del imán, y se llaman polo norte (N) y polo sur (S).

Hay dos polos: N (norte) y S (sur).

* Los polos opuestos se atraen. * Los polos semejantes se repelen. Polos semejantes se repelen . Polos opuestos se atraen.

2.3.– Campo magnético. Campo magnético terrestre. 2.3.1.– Un campo magnético es la porción de espacio cerca de un imán y en el que se detectan fuerzas magnéticas.

Hay fuerzas magnéticas que atraen o repelen trozos de otros imanes o algunos metals dentro de este espacio. Estas fuerzas magnéticas van desde el polo Norte al polo Sur. Los polos magnéticos no se pueden aislar, así que si un imán se rompe en dos trozos, tendremos dos imanes más pequeños, y los dos imanes tendrán su propio polo N y polo S.

Campo magnético Las líneas de fuerza en un campo magnético, van desde el polo N hacia el polo S.

2.3.2.– El Campo magnético terrestre es el campo magnético generado por el movimiento del hierro fundido en el núcleo de la Tierra. Así que nuestro planeta se comporta como un gigantesco imán. Los polos geográficos y los polos magnéticos de la Tierra están muy cerca, pero no coinciden totalmente. Una brújula es un instrumento que apunta a los ejes magnéticos de la Tierra. Se usa para orientarse y navegar. El campo geomagnético se usa por los animales para orientarse (palomas mensajeras, aves migratorias, tortugas…), y protégé nuestro planetea de radiaciones del Sol y el Espacio.

Viento solar

Campo geomagnético

El campo magnético terrestre es el campo magnético generado por el núcleo de la Tierra.

El campo geomagnético protege nuestro planeta de radiaciones del Sol y el espacio.

.– imán .– atraer .– repeler .– polo Norte .– Polo Sur .– brújula .– campo magnético terrestre

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Un electroimán está formado por un trozo de hierro rodeado por una bobina de cable. El hierro se convierte en un imán cuando pasa la electricidad.

2.4.– Electroimanes:

Los electroimanes son imanes temporales, que producen un campo magnético producido por una corriente eléctrica, y el desaparece cuando se corta la corriente. Podemos hacer un electroimán si enrollamos un cable aislado alrededor de un trozo de hierro o acero, que se magnetiza cuando la corriente eléctrica fluye por el cable.

Cable de cobre aislado enrollado

Clavo de hierro

Estructura de un electroimán.

PILA

Los electroimanes son componentes de otros aparatos eléctricos como motores eléctricos, generadores, altavoces… También se usan en la industria para coger y mover pesados objetos de acero. Esta grúa usa un gran electroimán.

2.5.1.– Motor eléctrico: Los motores eléctricos transforman la energía eléctrica (por un elecetroimán que gira debido a las fuerzas de atracción y repulsion con otro imán) en movimiento. ELECTRICIDAD

MAGNETISMO

MOVIMIENTO

Estructura de un motor eléctrico.

Motor eléctrico desde dentro.

Un motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en energía mecánica .

2.5.2.– Generador eléctrico: Inducción electromagnética consiste en generar energía eléctrica por el cambio contínuo de un campo magnético. Si una bobina inducida (que es un cable enrollado alredor de un trozo de acero) se mueve cerca de un imán, produce un flujo de electrons (una corriente eléctrica). Esta esta la razón por la que los generadores y dinamos producen electricidad. MOVIMIENTO

MAGNETISMO

Electricidad Estructura de un generador eléctrico.

ELECTRICIDAD

Un generador eléctrico es una máquina que convierte energía mecánica en energía eléctrica.

.– electroimán .– girar .– dinamo

.– bobina .– grúa .– motor eléctrico .– generador eléctrico

5 Generador eléctrico