Electromagnetismo

Desde el siglo VI a. C. ya se conocía que el óxido ferroso-férrico, al que los antiguos llamaron magnetita, poseía la propiedad de atraer partículas de hierro. Hoy en día la magnetita se conoce como imán natural y a la propiedad que tiene de atraer los metales se le denomina “magnetismo”.

Los chinos fueron los primeros en descubrir que cuando se le permitía a un trozo de magnetita girar libremente, ésta señalaba siempre a una misma dirección; sin embargo, hasta mucho tiempo después esa característica no se aprovechó como medio de orientación. Los primeros que le dieron uso práctico a la magnetita en función de brújula para orientarse durante la navegación fueron los árabes.

Como todos sabemos, la Tierra constituye un gigantesco imán natural; por tanto, la magnetita o cualquier otro tipo de imán o elemento magnético que gire libremente sobre un plano paralelo a su superficie, tal como lo hace una brújula, apuntará siempre al polo norte magnético. Como aclaración hay que diferenciar el polo norte magnético de la Tierra del Polo Norte geográfico. El Polo Norte geográfico es el punto donde coinciden todos los meridianos que dividen la Tierra, al igual que ocurre con el Polo Sur.

Sin embargo, el polo norte magnético se encuentra situado a 1 200 kilómetos de distancia del norte geográfico, en las coordenadas 78º 50´ N (latitud Norte) y 104º 40´ W (longitud Oeste), aproximadamente sobre la isla Amund Ringness, lugar hacia donde apunta siempre la aguja de la brújula y no hacia el norte geográfico, como algunas personas erróneamente creen.

Magnetismo Y Corriente Electrica

MAGNETISMO

El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que enlaza ambas fuerzas, es el tema de este curso, se denomina teoría electromagnétic. La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

CORRIENTE ELETRICA

La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. Esta se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.

Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo y sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativos, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. En resultas, el sentido convencional y el real son ciertos en tanto que los electrones fluyen desde el polo positivo hasta llegar al negativo (sentido real), cosa que no contradice que dicho movimiento se inicia al lado del polo positivo donde el primer electrón se ve atraido por dicho polo creando un hueco para ser cubierto por otro electrón del siguiente átomo y así sucesivamente hasta llegar al polo negativo (sentido convencional) es decir la corriente eléctrica es el paso de electrones desde el polo negativo al positivo comenzando dicha progresión en el polo positivo.

En el siglo XVIII cuando se hicieron los primeros experimentos con electricidad, solo se disponía de carga eléctrica generada por frotamiento o por inducción. Se logró, por primera vez, en 1800 tener un movimiento constante de carga cuando el físico italiano Alessandro Volta inventó, la primera pila eléctrica.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Conductores, Aislantes y Fuerza Eléctrica.

CONDUCTORES

Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería que contenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de las cargas.
Cuando se aplica una diferencia de potencial a los extremos de un trozo de metal, se establece de inmediato un flujo de corriente, pues los electrones o cargas eléctricas de los átomos que forman las moléculas del metal, comienzan a moverse de inmediato empujados por la presión que sobre ellos ejerce la tensión o voltaje.

Esa presión procedente de una fuente de fuerza electromotriz (FEM) cualquiera (batería, generador, etc.) es la que hace posible que se establezca un flujo de corriente eléctrica a través del metal.

AISLANTES

Un sólido es aislante cuando su banda de valencia se encuentra totalmente ocupada y existe una gran separación energética entre ésta y la banda de conducción. Esta separación energética entre ambas bandas suele ser mayor de 3.0 eV para que la sustancia se considere un aislante. Un buen ejemplo de material aislante es el diamante cuya diferencia entre bandas es de 5.47 eV.

Los materiales aislantes son utilizados para separar conductores eléctricos y así evitar cortocircuitos y mantener apartar a los usuarios de las partes de los sistemas eléctricos, que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga. Los materiales aislantes más frecuentemente utilizados son los plásticos y las cerámicas.

FUERZA ELECTRICA

La materia ordinaria consiste de electrones negativos y de núcleos, atómicos positivos, y sus cargas eléctricas atraen unos a otros. ¡Eso es lo que mantiene a los átomos juntos! La materia común tiene cantidades iguales de carga eléctrica positiva y negativa.

Sin embargo, al frotar (digamos) vidrio con una tela de lana seca, se pueden quitar electrones, dejándolo positivo, mientras que los electrones que fueron tomados por la tela, hacen por lo tanto, que obtenga una carga eléctrica negativa. Otros materiales (como el ámbar) atraen los electrones de la tela y se hacen negativos al ser frotados. Los objetos con carga positiva atraen aquellos objetos con carga negativa, pero dos objetos cargados positivamente, o dos objetos negativos, repelen uno al otro.

Existen otras maneras de desprenderse de electrones de la materia, pero el proceso es autolimitante. Suponga que deposita electrones adicionales sobre un objeto: este se carga negativamente, fuertemente repeliendo cualquier electrón adicional y de esta manera no permitiendo que se agregue nada a su carga. Matemáticamente esto puede ser expresado mediante una "presión eléctrica" negativa (también conocido como "voltage" negativo, dado que se mide en unidades llamadas voltios) el cual empuja cualquier otra carga negativa. Si ese voltaje se hace muy grande, los electrones pueden ser empujados como una chispa, y existe un efecto simétrico con la carga positiva, la cual puede efectivamente jalar electrones del material circundante. Eso es lo que pasa en un rayo, cuando los procesos en una nube de tormenta (vea abajo) separan las cargas eléctricas y crean altos voltajes.

En general, las puntas agudas crean chispas aún a bajos voltajes, mientras que esferas grandes y suaves resisten a las chispas. Lo interesante a notar es que la fuerza de repulsión (o atracción) tan solo existe fuera de la esfera: dentro de un recipiente cerrado hueco no se puede observar una fuerza eléctrica o voltaje. Debe estar feliz de saber que si se sienta dentro de una cabina cerrada de un avión de aluminio, cuando es golpeado por un relámapago, la cubierta de metal lo protege de cualquier efecto eléctrico.

Carga Eléctrica Y Electrización

Carga Eléctrica

La esencia de la electricidad es la carga eléctrica. Esta cualidad existe en dos clases distintas, que se denominan cargas positivas y negativas. Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen.

En realidad, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de sus constituyentes mínimos: moléculas, átomos y partículas elementales. Por ello se dice que la carga eléctrica está cuantizada. Además, las cargas se pueden mover o intercambiar, pero sin que se produzcan cambios en su cantidad total (ley de conservación de la carga).

En el estado normal de los cuerpos materiales, las cargas eléctricas mínimas están compensadas, por lo que dichos cuerpos se comportan eléctricamente como neutros. Hace falta una acción externa para que un objeto material se electrice.
La electrización de un cuerpo se consigue extrayendo del mismo las cargas de un signo y dejando en él las de signo contrario. En tal caso, el cuerpo adquiere una carga eléctrica neta no nula.

Electrización

Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado.

La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.

Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número des cargas positivas y negativas.

Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.

Un ejemplo de materiales ordenados de más positivo a más negativa es el siguiente:

Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar, polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.

El vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas por que ambos materiales ocupan posiciones distintas en la serie triboeléctrica, lo mismo se puede decir del ámbar y del vidrio. Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones del otro material. La cantidad de carga depende de la naturaleza de los materiales (de su separación en la serie triboeléctrica), y del área de la superficie que entra en contacto. Otro de los factores que intervienen es el estado de las superficies, si son lisas o rugosas (entonces, la superficie de contacto es pequeña). La humedad o impurezas que contengan
las superficies proporcionan un camino para que se recombinen las cargas. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad.

OBJETIVOS

Los Objetivos de Ciencias Naturales Son :


• Integrar las dimensiones afectivas, cognitivas, comunicativas y relacionales en la formación del educador Lasallista.
• Consolidar un conocimiento riguroso de las disciplinas y del saber pedagógico en el campo de formación de la licenciatura.
• Formular e interpretar modelos que permitan explicar los fenómenos naturales, con base en el trabajo experimental.
• Desarrollar habilidades y destrezas para el manejo de técnicas e instrumentos para la experimentación tanto en laboratorio como en el campo.
• Desarrollar actitudes favorables al conocimiento, valoración y conservación del medio ambiente y de una mejor calidad de vida.
• Desarrollar el espíritu crítico y reflexivo para la interpretación de los distintos fenómenos culturales, políticos, socioeconómicos que subyacen en los procesos educativos.
• Comprender la dimensión práctica de los conocimientos teóricos, así como la dimensión teórica del conocimiento práctico.
• Incorporar las nuevas tecnologías al ejercicio de la profesión docente.

Perfil Del Estudiante Colonista

Son las distintas manifestaciones que fortalecen las dimensiones del ser a lo largo de su proceso formativo que lo identifican como estudiante y lo enriquecen en su proyecto de vida.

RASGOS CARACTERÍSTICOS:

1. Autónomo, capaz de ser crítico para tomar decisiones.

2. Solidario, capaz de compartir con otras personas y ponerse al servicio de la Comunidad Educativa.

3. Honesto, capaz de optar siempre por la verdad, actuar con idoneidad y rectitud.

4. Tolerante y Pacífico, capaz de resolver los conflictos por la vía del diálogo civilizado y la no-violencia activa, respetar y aceptar puntos de vista y opiniones del otro

5. Creativo, capaz de integrar, proyectar sus conocimientos y habilidades en forma original e innovadora, dar respuestas a las exigencias y necesidades de una sociedad cambiante

6. Responsable, capaz de asumir y cumplir sus compromisos como persona, hijo(a), estudiante, creyente, etc., consciente de que sus acciones favorecen o limitan el desarrollo social

7. Amoroso, capaz de propiciar relaciones interpersonales basadas en el respeto mutuo y la empatía

8. Ecológico, con profundo sentido de conservación y respeto hacia la naturaleza, comprometido con el mejoramiento de su entorno (familiar, social, escolar)

9. Investigativo, con espíritu de excelencia académica, procurar la construcción de nuevos saberes que favorezcan el desarrollo científico, tecnológico y social

10. Creyente, convencido de que Dios es el principio y fundamento de la realización humana; integra a su vida cotidiana los valores de la fe, la justicia, la reconciliación, la esperanza y la caridad

11. Líder, capaz de transformar el contexto social, político y económico con base en la equidad.

12. Cívico, capaz de expresar su sentido de pertenencia a través del respeto y el amor por su familia, Institución, región y país; y con espíritu altruista asumir la condición de ser colombiano.

Colegio Colón: Visión & Misión

MISIÓN

Somos una institucion educativa que forma personas con calidad humana y pensamientos critico capaces de resolver situaciones y adaptarse a los diferentes cambios; que con saberes cientificos y tecnologicos construyen su proyecto de vida a traves de una formación integral con enfasis en ciencias naturales para la niñez y juventud que vive en el departamento del atlántico que se proyecta a un ambito nacional e internacional.

VISIÓN

Seremos la Institución educativa de la Región Caribe, Lider en la Formación Integral de Personas, capaces de gestar cambios cientificos, tecnologicos, sociales y economicos que propicien mayor productividad en la sociedad garantizando mejor calidad de vida.