Nicolas Barrios: 2011

BAJADA PARA INSTRUMENTACION Y CONTROL

i. Espacio: Tecnología.

ii. Ubicación Geográfica: Sur-Oeste de la Ciudad de Corrientes (barrios de escasos recursos).

iii. Tema: la corriente eléctrica

iv. Curso: 2do.

v. División: 1ra.

vi. Tiempo: 4 módulos de 40 minutos cada uno (total: 160 minutos).

Objetivos; Que el Alumno Logre:

Generales

Conocer de donde proviene la energía que utilizamos a diario.

Analizar procesos tecnológicos de transformación de un tipo de energía en otra (mecánica, térmica, química, etc.) identificando las ventajas y desventajas en términos de eficiencia, rendimiento e impacto ambiental.

Utilizar de manera correcta las NTICs.

Particulares

Clasificar los distintos tipos de energía y sus usos.

Nombrar las distintas formas en que se crea la energía eléctrica.

Comparar los diferentes métodos para la creación de energía eléctrica.

Caracterizar las distintas fuentes de energía, junto con sus impactos sobre el medio.

Usar correctamente las herramientas que brindan el office Word y office PowerPoint, así como también las herramientas de internet.

Utilizar la web para la búsqueda de información.

CONTENIDOS:

Conceptuales: Electricidad a gran escala (centrales nucleares, represas hidroeléctricas, parques eólicos, etc. Ventajas y desventajas del uso de determinados tipos de energía. Accidentes en la historia: Chernóbil, Japón, etc.

Procedimentales:

- Investigación profunda relacionada al tema solicitado por el docente.

- Construcción de cuadros comparativos, sinópticos y conceptuales.

- Elaboración de informes acerca de la actividad solicitada.

- Producción de trabajos prácticos donde se compararan los distintos tipos de procesos de transformación de energía.

- Utilización de las NTICs como herramienta para la presentación de los TP.

- Exposición grupal e individual acerca de los contenidos dados en clase.

- Debate grupal acerca de la temática.

Actitudinales:

- Confianza en sus posibilidades de plantear y resolver problemas.

- Disciplina, esfuerzo y perseverancia en la búsqueda de soluciones a los problemas planteados.

- Respeto por el pensamiento ajeno. Valoración del intercambio de ideas como fuente de aprendizaje.

- Valoración del trabajo individual y grupal como instrumento de autorrealización.

- Superación de estereotipos discriminatorios por motivos de sexo, étnicos, sociales, religiosos u otros.

- Respeto hacia sus pares, las autoridades escolares y la institución.

- Corrección, precisión y pulcritud en la realización de trabajos.

- Disposición crítica y constructiva respecto del impacto que produce la tecnología en el ambiente.

- Trabajo Grupal.

METODOLOGIA DE TRABAJO

La metodología que usaré será la de trabajo grupal, ya que considero que es una manera de que los alumnos, aparte de simplificar el trabajo, también aprendan a relacionarse con sus otros pares.

PLANIFICACION DE LA CLASE

INICIO

Saludo del profesor. Verificación de asistencia. Paso seguido el docente procederá a interrogar y verificar si todos los grupos formados realizaron la investigación e informe redactados en Word solicitados por él, así como también si todos cuentan con la presentación en PowerPoint de imágenes o videos acerca de las grandes centrales productoras de energía eléctrica, constatando que sean las que enunciaba la consigna de TP y que cada alumno la contenga en su netbook. Preguntara si nadie tuvo problemas en adquirir papeles afiches y fibra, en caso contrario si hubiese algún grupo que no pudo adquirirlos, el docente hará entrega de las herramientas (20 minutos)

DESARROLLO

De no estar en forma para empezar la actividad por alguna razón, se destinaran de 10 a 15 minutos para que los chicos puedan terminar su presentación o corrijan los últimos detalles a los informes a presentar. Una vez listos para empezar, se propondrá el cambio de individuos a otros grupos que no sean los de siempre, de tener una respuesta negativa se propondrá a modo de juego que ideen formas de formar grupos alternativos para romper un poco el hielo y crear un ambiente positivo en el aula para trabajar. Establecidos los grupos, el docente designara un sistema productor de energía a cada grupo, ellos mediante los informes o imágenes deberán analizar cada parte de la estructura así como la función que cumple cada una de ellas, así como también los elementos que ingresan (energía, información o materia) y el resultado final, de manera sintética y sin ahondar en detalles demasiado técnicos para la capacidad intelectual que poseen a esa edad (12 a 14 años) por más que cuenten con la guía del propio profesor. Una vez terminado el análisis, aprobado por el docente, empezarán a graficar en el papel afiche el sistema analizado señalando las partes de este. El profesor recorrerá cada grupo verificando que no haya problemas con la actividad, y actuara como guía ante cualquier consulta que pueda surgir en los chicos. Terminado el gráfico de todos los grupos, deberán pasar frente a la clase con su lámina, y deberán exponer a sus compañeros las partes de la estructura con sus respectivas funciones, que se obtiene como resultado final y deberán mencionar si estos resultados provocan algún daño al medio ambiente (o no). (110 minutos)

CIERRE

Para el cierre el profesor hará una devolución a cada grupo y a cada individuo acerca del TP, remarcando las fortalezas y debilidades que se hayan observado, pero por sobre todo remarcar el progreso de cada alumno, en caso de que lo hubiese, en ese caso indagar qué fue lo que dificulto el aprendizaje del mismo para poder hacer hincapié en eso en la próxima actividad o ver de qué manera podemos solucionarlo y como final lograr hacer un apuesta en común. Siempre y cuando todos los grupos acaben de exponer, en caso contrario se continuara en la próxima clase. (30 minutos)

EVALUACION:

INDIVIDUAL: - Mediante la presentación de carpetas completas.

- Desempeño individual en la exposición de su grupo.

- Conducta.

- Capacidad de síntesis para realizar el trabajo.

- Actitud que se presente ante la solicitud del docente de trabajar en diferentes grupos que no sean los cotidianos.

- Actitud favorable frente a los resultados negativos.

COLECTIVA: - Participación de la clase.

- Puntualidad a la hora de entregar trabajos.

- Organización de las actividades impuestas.

- Creatividad a la hora de presentar el informe y su dicha exposición.

- Capacidad de integración al nuevo grupo de estudio.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

-capacidad del alumno para la realización del informe y su presentación, tanto escrita como oral.

-creatividad para el diseño del mismo.

-entrega en tiempo y forma del trabajo práctico.

-interés por la actividad dada.

-respeto y tolerancia por las ideas aportadas por su grupo de pares.

Indicador	Criterio	Excelente	Bueno	Regular
Elaborar documentos técnicos que ordenen la información realizada tanto de forma individual como en grupo, para su comunicación, de forma escrita y oral, empleando los recursos tecnológicos necesarios.	Se trata de elaborando un sencillo documento en que figuren en orden lógico, la forma de realizar la herramienta con las explicaciones escritas necesarias para la construcción de la misma. En un documento Word. (procesador de texto)
Participar activamente en las tareas de grupo y asumir voluntariamente la parte del trabajo asignado acordado, sin ningún tipo de discriminación, manifestando interés hacia la asunción de responsabilidades sencillas y puntuales dentro del equipo.	Se trata de evaluar la capacidad de colaboración y la disposición a participar activamente en las tareas de grupo sin discriminación por razones sociales, de género, edad o discapacidad, así como asumir voluntariamente una parte del trabajo, aportando ideas y esfuerzos propios y aceptando las ideas y esfuerzos ajenos con actitud tolerante, manifestando interés hacia la asunción de responsabilidades compartidas para lograr una meta común.

INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN:

- Exposiciones grupales.

- Diseño y construcción.

RECURSOS:

HUMANOS: Alumnos, Profesor a Cargo, Alumno Practicante.

MATERIALES: pizarrón, tiza, borrador, sillas, mesas, netbook, proyector, televisor, DVD, office 2010, laminas o afiches y redes sociales.

BIBLIOGRAFIA:

- Tecnología aplicada edición 2007. Grupo Cultural. España. Año 2007.

- http://www.quimicaweb.net

- http://cplosangeles.juntaextremadura.net

- http://saludambientalnerva.galeon.com

- http://www.portalplanetasedna.com.ar

- http://www.natureduca.com

RESPONSABLE: Barrios, Enrique Nicolás

APLICACIONES DE LA CORRIENTE ELECTRICA

La luz: ¿Qué es la luz?

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. La luz es una radiación electromagnética que se produce por el paso de la corriente electrica a través de determinados instrumentos. Entonces podemos decir que, una vez que la corriente electrica se mueve a través de determinado artefacto eléctrico, y llega hasta la resistencia de este, como por ejemplo una bombilla o foco (la resistencia de este serian los filamentos que podemos observar dentro de el) se manifiesta en forma de radiación electromagnética que nuestra vista puede captar para enviar información a nuestro cerebro y entonces interpretar estas ondas como luz y color.

¿Qué es el calor?

Durante muchos años se creyó que el calor era un componente que impregnaba la materia y que los cuerpos absorbían o desprendían según los casos.

Lo que ves a la derecha es una manifestación del calor, es una llama, pero no es el calor.

El calor es un concepto y por lo tanto no se ve. Si puedes percibir los efectos del calor.

Rumford, un inventor de armas, taladrando tubos de metal para construir cañones, se dio cuenta de que cuanto más roma estaba la broca más calor se desprendía. Si el calor estuviera retenido en el cuerpo impregnándolo saldría más cuanto más se desmenuzara la materia en virutas...pero no era así, era justamente al revés. (Benjamín Thomson - Conde Rumford )

¡El calor se generaba al rozar la broca con el metal! ¡La energía cinética de la broca se transformaba en calor!

El calor es por lo tanto una forma de energía. Es la "energía calorifica”. La temperatura mide el grado de calor o de frío que tienen los cuerpos. Se mide en grados centígrados.

El termómetro es un aparato que se emplea para medir la temperatura. Los objetos que están a mayor temperatura se perciben más calientes que los que están a menor temperatura. Además, cuando un cuerpo recibe calor, aumenta su temperatura, mientras que cuando pierde calor, disminuye su temperatura. Entonces concluimos en que al circular energía eléctrica constantemente a través de los filamentos de los distintos aparatos electrodomésticos, estos filamentos generan calor, debido a que por el circulan todo el tiempo que esté funcionando el aparato, electrones.

EL ELECTROMAGNETISMO: Cuando la corriente pasa por una bobina que envuelve una barra de metal, esta se magnetiza o sea se convierte en un imán. Se puede generar movimiento aprovechando este fenómeno, en el que se basan el funcionamiento de de aparatos como los timbres, los juguetes, los electrodomésticos, etc. El movimiento producido por electromagnetismo se puede transformar en movimiento circular mediante el motor eléctrico, un claro ejemplo es el de los autos o aviones de juguete, que poseen un motor pequeño que gira y permite el movimiento del juguete.

LA ELECTRÓNICA: la electrónica puede considerarse como el estudio de una parte de la electricidad, aplicada a mecanismos y aparatos, que se basan en el comportamiento de los electrones que circulan por determinados circuitos eléctricos dotados de componentes especiales. Gracias a esta propiedad se consiguen efectos muy diversos de amplio aprovechamiento: radio, televisión, celulares, juguetes, etc.

HISTORIA DEL USO DE LA ELECTRICIDAD

La electricidad en la antigüedad: la electricidad ya era conocida en tiempos antiguos. Los griegos, efectivamente, hicieron experiencias pero con mas afán de juego que científico. Frotaban con la piel de lana una clase de resina llamada ámbar para que atrajera cuerpos pequeños, del mismo modo que puedes hacerlo tú con un bolígrafo de plástico para que atraiga trocitos de papel. Y es que, sin que fueran conscientes, con la fricción, la resina se cargaba eléctricamente y se creaba un efecto de atracción. El fenómeno recibe el nombre ámbar, que en griego significa electrón, origen del nombre de la electricidad.

La electricidad hoy: desde hace mas de cien años, época en la que se consiguieron dichos avances, la electricidad ha sido aplicada en muchos capos de la vida moderna: iluminación de hogares, ciudades, campos de deportes, transportes, electrodomésticos así como también en el funcionamiento de fabricas e industrias.

EL USO DE LA ELECTRICIDAD Y EL RIESGO QUE IMPLICA

El uso de la corriente eléctrica exige conocer, como en todos los ámbitos de la tecnología, los peligros que comporta y las normas que hay que observar.

Hay que saber que precauciones se deben tomar cuando se manipulan aparatos eléctricos o cuando se trabaja en instalaciones eléctricas.

El cuerpo humano, a causa de su composición, es buen conductor de corriente, el paso de esta corriente por el cuerpo puede ocasionar trastornos en el sistema nervioso, con peligro de parada cardiaca o respiratoria, e incluso puede causar la muerte por carbonización. Estas son algunas recomendaciones básicas:

1) Si la tensión o el voltaje es bajo, como en el caso de las pilas, no hay ningún peligro. Pero no juegues nunca con la corriente de las instalaciones eléctricas de tu casa o de la escuela. Es peligroso.

2) Si alguna vez tienes que trabajar directamente en instalaciones eléctricas, asegúrate de que no pasa corriente, o de que están desconectadas.

3) La corriente es especialmente peligrosa en un cuerpo mojado, que se vuelve todavía mejor conductor, y también cuando el contacto se produce en zonas donde la piel es particularmente sensible como en los labios, lengua, las orejas o los ojos.

4) Cuando quieras utilizar un aparato que funciona con electricidad tienes que leer atentamente las instrucciones del fabricante y utilizarlo de manera correcta.

5) No te acerques a lugares donde haya señales de peligro, como las torres de alta tensión. En estos puntos la corriente que circula se mide en miles de voltios y, por lo tanto la descarga electrica podría resultar mortal.

ELECTRICIDAD A GRAN ESCALA

Las centrales eléctricas: lavadoras, lavavajillas, computadoras, teléfonos, televisores, son muchas las maquinas que usamos todos los días y que necesitan de energía eléctrica para funcionar. Pero de donde proviene toda esa energía?. La producen las centrales eléctricas y se desplaza a través de grandes cables que surcan los cielos, o que viajan bajo tierra, y que se van ramificando hasta llegar a nuestras casas.

Para producir energía electrica, las centrales pueden usar gas, carbón o gasóleo (las llamadas centrales termoeléctricas) o usar la fuerza del agua como sucede con las centrales hidroeléctricas, o utilizar las propiedades de los átomos como sucede con las centrales nucleares.

Existen además centrales que si bien utilizan recursos naturales, tratan en su mayor medida de no provocar daños al medio ambiente, en su proceso y también en los resultados. Por este motivo se encuentran en el grupo de las llamadas energías limpias: aquí podemos encontrar las centrales eólicas (utilizan el viento), las centrales solares (que utilizan la energía proveniente del sol), las geotérmicas (que aprovechan el magma o lava que se encuentra en el interior de la tierra), y las mareomotrices (utilizan el agua de los mares).

CENTRALES HIDROELECTRICAS: en este tipo de centrales se hace caer agua sobre turbinas que giran mientras ponen en marcha un generador eléctrico. Este a su vez produce corriente alterna, que puede ser transportada a grandes distancias a través de hilos de cobre que se encuentran en el interior de cables gruesos, aquellos que solemos observar diariamente fuera de nuestras casas, en la ruta, etc., la más conocida aquí en corrientes es la llamada represa Yacireta. El efecto negativo de estas centrales es que no cuentan con sistemas de traslado óptimos de peces de un lado de la represa al otro, cuentan con uno pero que no llega a trasladar ni un 20% de estos animales, lo que hace que la mayoría de los peces quede a merced de las turbinas y sean destrozados. Por este motivo hoy en día hay una disminución notable en la cantidad de peces autóctonos. Otro motivo clave es que la construcción de estas represas, es que hace proclives a los pueblos más cercanos a ser más inundables

CENTRALES NUCLEARES: en estas centrales, la energía generada por las fusiones nucleares en cadena se transforma en energía electrica. El núcleo del reactor atómico está formado por barras cilíndricas alimentadas con “pastillas” de uranio, el combustible que hace posible la reacción. En pocas palabras, estas “pastillas” provocan un calor que se utiliza para calentar agua y transformarla en vapor, que a su vez hacen girar o accionan unas turbinas conectadas a un generador de electricidad. Actualmente, la industria nuclear de fisión, presenta varios peligros, que por ahora no tienen una rápida solución. Estos peligros, podrían llegar a tener una gran repercusión en el medio ambiente y en los seres vivos si son liberados a la atmósfera, o vertidos sobre el medio ambiente, llegando incluso a producir la muerte, y condenar a las generaciones venideras con mutaciones... Por ello, a las centrales nucleares se les exige unas grandes medidas de seguridad, que puedan evitar estos incidentes, aunque a veces, pueden llegar a ser insuficientes (Chernóbil), debido a que se intenta ahorrar dinero en la construcción, y solo se pone una seguridad mínima.

CENTRALES TERMOELECTRICAS: En una central termoeléctrica, la producción de energía realiza a partir de la combustión de carbón, fuel-oíl o gas en el interior de una caldera. Generalmente, este tipo de instalaciones se denominan centrales termoeléctricas convencionales, para diferenciaras de otras centrales termoeléctricas que, como las nucleares o las solares, generan electricidad también a través de un ciclo termodinámico, pero utilizando fuentes de energía diferentes de los combustibles fósiles y recurriendo a una tecnología muy avanzada mucho más reciente que la aplicada en las centrales termoeléctricas convencionales. Cuando el gas, el carbón o el fuel-oíl han llegado a la caldera, los quemadores provocan su combustión, como consecuencia de la cual se genera energía calorífica. Esta energía transforma el agua que transita por la vasta red de tubos que componen la caldera en vapor, a elevada temperatura. A continuación, el vapor, a gran presión, penetra en la turbina, integrada por tres cuerpos de alta, media y baja presión unidos a un mismo eje. En el primero de estos cuerpos, el de alta presión, existen centenares de paletas o alabes de pequeño tamaño. En el segundo, los álabes, también numerosos, son mayores. Finalmente, las paletas del cuerpo de baja presión son aun más grandes que las precedentes Con esta gradación de tamaños se aprovecha al máximo la fuerza del vapor puesto que éste va disminuyendo su presión poco a poco; ésta es la razón de que los álabes de la turbina crezcan en tamaño a medida que se pasa de un cuerpo a otro. Así pues, el vapor de agua a presión provoca el giro de los álabes de la turbina y genera energía mecánica. Por otra parte, el eje que mantiene unidos los tres cuerpos de la turbina hace girar, a su vez, un alternador que se encuentra conectado a ella, produciendo energía eléctrica. Gracias al empleo de un transformador la energía eléctrica pasa a la red de transporte a alta tensión. La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales termoeléctricas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. En las de gas, los niveles de polución son muchos menores, prácticamente inapreciables plantas de gas. Sin embargo, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y ácidos de azufre.

ENERGIA LIMPIA

El problema de la contaminación mencionado en el apartado anterior, y el peligro de que se agoten los recursos naturales, ha obligado a estudiar y desarrollar otras formas de producir energía electrica a gran escala. Estas nuevas energías se caracterizan por no contaminar, son “limpias”, y por no agotar los recursos naturales que disponemos, ya que usan como fuente de energía recursos que son inagotables o se renuevan constantemente, como la energía del sol, del viento o la del mar.

CENTRALES EÓLICAS: funcionan por medio de molinos dotados de paletas que recogen la energía del viento, este movimiento activa un transformador, que “transforma” ese movimiento en electricidad que se distribuye mediante un tendido eléctrico. Es decir, aprovechan un recurso gratuito e inagotable, pero tienen el inconveniente de que el viento es una fuente de energía muy irregular.

CENTRALES SOLARES: funcionan gracias a energía irradiada por el sol. Las hay de dos tipos: térmicas y fotovoltaicas. En las del primer tipo los rayos solares calientan el agua para producir electricidad mediante un generador. Las fotovoltaicas están previstas de grandes placas que contienen células fotoeléctricas. En este caso. Las placas captan las emisiones solares y se almacena todo en una especie de batería o deposito.

CENTRALES GEOTERMICAS: Para aprovechar la energía geotérmica se recurre a sistemas similares a los empleados en energía solar con turbina, es decir, calentamiento de un líquido que puede tener distintas aplicaciones, pero que habitualmente se destina a producir vapor con el que se da impulso a la turbina, que a su vez mueve un generador eléctrico.

Los sistemas geotérmicos producen un rendimiento mayor con respecto a otros sistemas, y además tienen un costo de mantenimiento menor. De hecho, la única pieza móvil de una central geotérmica es el sistema de turbina-generador, y por tanto todo el conjunto tiene una vida útil más larga. Además, la energía utilizada está siempre presente, lo cual apenas implica variaciones, como sucedería en otros sistemas que dependen, por ejemplo, del caudal de un río o del nivel de radiación solar.

El funcionamiento de una central geotérmica es bastante simple: consta de una perforación practicada a gran profundidad sobre la corteza terrestre (unos 5 km), con objeto de obtener una temperatura mínima de 150º C, y en la cual se han introducido dos tubos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor.

Desde la superficie se inyecta agua fría a través de uno de los extremos del tubo, la cual se calienta al llegar al fondo formando vapor de agua y regresando a chorro a la superficie a través del otro tubo. En el extremo de éste está acoplada una turbina-generador que suministra la energía eléctrica para su distribución. El agua enfriada es devuelta de nuevo al interior por el primer tubo para repetir el ciclo.

CENTRALES MAREOMOTRICES: Las mareas de los océanos constituyen una fuente gratuita, limpia e inagotable de energía. Solamente Francia y la ex Unión Soviética tienen experiencia práctica en centrales eléctricas accionadas por mareas. Es un recurso hidráulico que tiene analogía con la hidroelectricidad. La energía mareomotriz podría aportar unos 635.000 gigavatios/hora (GW/h) anuales, equivalentes a unos 1.045.000.000 barriles de petróleo ó 392.000.000 toneladas de carbón/año.

A partir del año 1973, cuando el mundo tomó conciencia de la finitud de los combustibles convencionales no renovables, se intensificaron los estudios de todos los tipos disponibles de energías renovables no convencionales: solar, eólicas, geotérmica, mareomotriz, etc.

La energía mareomotriz es una de las catorce fuentes nuevas y renovables que estudian los organismos especializados de las Naciones Unidas. Esta energía está disponible en cualquier clima y época del año.

Las mareas pueden apreciarse como variación del nivel del mar, con un período de aproximadamente 12 horas 30 minutos, con una diferencia de nivel de unos 2 metros que, conforme a la topografía costera la diferencia entre bajamar y pleamar puede llegar en unos pocos casos hasta los 15 metros. Y esta característica se observa en un centenar de lugares.

La técnica utilizada consiste en encauzar el agua de la marea en una cuenca, y en su camino accionar las turbinas de una central eléctrica. Cuando las aguas se retiran, también generan electricidad. Una de las ventajas más importantes de estas centrales es que tienen las características principales de cualquier central hidroeléctrica convencional, permitiendo responder en forma rápida y eficiente a las fluctuaciones de carga del sistema interconectado, generando energía libre de contaminación, externa de variaciones estacionales o anuales, a un costo de mantenimiento bajo y con una vida útil prácticamente ilimitada.

Dentro de las desventajas se encuentran: la necesidad de una alta inversión inicial (por otra parte características de cualquier obra de explotación energética) sumada al suministro intermitente, variable y desfasado de los bloques de energía.