Un circuito se refiere a una interconexión a través
de la cual se mueve la corriente de energía, en ella se distinguen varios
componentes que se representan con símbolos, que indican el paso y función que
cumple el fluido eléctrico, se dice que esta cerrado cuando no se presenta
ninguna interrupción en el movimiento de los electrones a través del hilo
conductor. Se dice que es un circuito abierto cuando la comunicación entre los
potenciales de energía, presenta una interrupción debido principalmente a
mecanismos de control que se conocen como interruptores o switch (S)
Un circuito eléctrico está formado por varios elementos conectados entre sí por los que circula la corriente eléctrica, Para facilitar el reconocimiento, de esos componentes, se utilizan símbolos, así en el caso anterior, tenemos:
Entre los principales elementos o dispositivos que encontramos en un circuito tenemos:
El generador produce la corriente eléctrica (CC o CA) al conectar el circuito, a partir de una diferencia de potencial entre sus electrodos(polos o bornes). Por uno de ellos salen las cargas y por el otro entran.
Los cables transmiten la corriente eléctrica desde el generador hasta los demás elementos del circuito.
Las resistencias, bombillas, motores eléctricos, u otros componentes que integren el circuito, transforman la corriente eléctrica que les llega en calor, luz, movimiento, sonido, entre otras muchas formas.
Los interruptores permiten controlar cuándo circula la corriente por el circuito (cerrado) y cuándo no (abierto).
Para que circule la corriente, el circuito debe estar cerrado, es decir, todos los componentes del circuito deben estar conectados y el interruptor cerrado: la corriente sale del generador por uno de sus bornes y regresa por el otro.
Los fusibles son dispositivos constituidos por un filamento de un metal de bajo punto de fusión, que se intercala en un punto determinado de un circuito eléctrico, para que se funda, por efecto Joule, cuando la intensidad de corriente supere, por la causa que sea, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación, con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. A medida que avancemos en el estudio de los circuitos, conoceremos sus símbolos y función.
Para adentrarnos en el estudio de la electricidad, es conveniente que tengamos en cuenta los siguientes aspectos:
Resistencia R. Es la oposición al flujo de
electrones. Como componente son dispositivos que consumen el flujo de energía
para realizar una función. Todo elemento dentro del circuito ofrece una mayor o
menor resistencia al paso de la corriente, la magnitud de esta oposición se
mide en ohmios (W).
La intensidad de corriente (I) es la cantidad de
carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en un segundo. Se mide
en amperios (A).
La potencia eléctrica (P) es la energía consumida
en unidad de tiempo. Se mide en vatios (W).
Intensidad, Resistencia y Potencia o Voltaje, están estrechamente relacionados
De acuerdo a las observaciones del físico y matemático alemán
Georg Simon Ohm, nos dice que la intensidad de corriente que atraviesa un
circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e
inversamente proporcional a la resistencia que presenta, a este enunciado se le conoce como ley de Ohm, y se representa así:
En esta ecuación
I= es igual a la intensidad y se mide en Amperios (A)
V= es el voltaje (Tensión) y se mide en Voltios (V)
R= es la resistencia y se mide en ohmios (W)
Por ejemplo: Una carga eléctrica que se mueve con
una tensión de 1.5V y el conductor ofrece una resistencia de 2W. ¿Cuál es la
intensidad de la corriente?
Como se ha planteado en otro tipo de problemas, es
conveniente que reconozcas los datos que te suministra el problema:
Datos: V=1.5
R=2W
Como: I=V/R Reemplazando tenemos I=1.5/2 Se hace la operación I=0.75W
Segundo ejemplo: ¿Cuál será el voltaje de una corriente
eléctrica que se mueve con una intensidad de 0,5A y encuentra una resistencia
de 3W?
Datos: I=
0,5A
R=3W
Como V=I*R
reemplazando V=0,5*3 Voltaje= 1.5 V
Tipos de circuitos
Circuito en serie.
Los circuitos en serie se caracterizan por tener las resistencias
conectadas en la misma línea existente entre los extremos de la batería o la
pila, es decir, situados uno a continuación del otro. Por tanto, la corriente
fluye por cada resistor uno tras otro.
Circuito en paralelo. Los circuitos en paralelo se
caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas paralelamente entre sí,
de tal forma que cada vía tiene una resistencia y estas vías están conectadas
por puntos comunes.
Circuitos mixtos. Los circuitos mixtos, como su
propio nombre indica, son circuitos que mezclan resistencias conectas en serie
y en paralelo. Es decir, dentro de uno de las vías paralelas, podemos encontrar
un mini circuito en ser
En la siguiente imagen encuentras la información, que te permite determinar el valor de una resistencia, con base a la codificación de los colores de sus bandas. Para activar la calculadora de resistencias, da clic en el gráfico y realiza los ejemplos. De igual manera te comparto al wsp, la aplicación, en la cual desde tu celular, seleccionas el número de franjas, los colores, y la app, te retorna el valor de la resistencia y su tolerancia, si estas en posibilidad de descargar, es una buena herramienta.
Es decir se debe entender de la siguiente manera:
Para realizar en el cuaderno: Dibuje la representación de los diferentes tipos de circuitos estudiados en esta lección. Dibuje los símbolos que se emplean para representar circuitos eléctricos.
Para subir a la plataforma. utilizando los símbolos, realice un gráfico que represente un circuito eléctrico, puede guiarse con los siguientes gráficos, o esperar a la explicación que se realizará durante las siguientes semanas
Una vez realizado su esquema, indique que elementos contiene el circuito propuesto, así en el ejemplo anterior encontramos: 4 Resistencias, Un diodo emisor de luz LED, Un interruptor, fuente de corriente alterna.
Los elementos que contiene este circuito son:...
Para realizar en el cuaderno y subir a la plataforma: Desarrolle la guía de ejercicios sobre los circuitos.
1.-
Determina el valor de las siguientes resistencias
Ejercicio No 01
Ejercicio No 02
Ejercicio No 03
Ejercicio No 04
Ejercicio No 05
Ejercicio No 06
Con base a la Ley de Ohm. Desarrolle los siguientes problemas
Opcional se se realiza es para APAs
1.-
A través de un circuito se mueve una corriente con un Voltaje de 9V y encuentra
una resistencia de 3 Oh, ¿Cuál será la intensidad de la corriente eléctrica?
2.-
Qué valor tiene la resistencia, si el voltaje es de 12V y la Intensidad es de 6A
3.-
Si la Resistencia es de 0,5 Oh y la intensidad de una corriente es 4A, Cuál
será el valor del Voltaje
4.- En el circuito identifique
Tipo de circuito
Tipo de corriente
Que representan los símbolos del circuito
5.- Determine el
valor de las variables del circuito.
Electricidad y magnetismodos conceptos de un mismo fenómeno
Todos estamos familiarizados con los efectos de la
electricidad estática, algunas personas son más susceptibles que otras a su
influencia. Bajo determinadas condiciones es posible percibir el efecto
electroestático en eventos cotidianos como cerrar la puerta de manija metálica
en nuestro baño; al dar la mano a otra persona; creamos electricidad estática si
frotamos un bolígrafo con nuestra ropa, para atraer pequeños trozos de papel; lo
mismo podemos decir cuando nos quitamos la ropa al final de una jornada de
trabajo, etc. Si frotamos dos objetos entre sí, algunos
electrones pasan de unos átomos a otros, es lo que se conoce como Efecto
Triboeléctrico. Los átomos que ganan nuevos electrones tendrán entonces una
carga negativa, en cambio los que los pierden obtendrán una carga positiva.
Cuando esto sucede estamos contemplando la electricidad estática.
Dice la sabiduría popular que en las relaciones los
polos opuestos se atraen mientras que los polos iguales se repelen. Lo mismo
sucede con las cargas eléctricas y en consecuencia con nuestro pelo. Al
quitarnos una prenda, un sombrero de lana o al frotar un globo en nuestra
cabeza parece que cada uno de nuestros pelos cobran vida propia y decida querer
separarse del resto. En realidad, lo único que ha sucedido es que con estas
acciones se ha producido una transmisión de electrones y sus efectos suelen ser
por lo menos vistosos sino divertidos. Durante una tormenta si preguntamos ¿por qué se
producen los rayos? posiblemente nos respondan, “el rayo se produce cuando
chocan las nubes” y la realidad no es tan diferente. Los rayos son fenómenos
debidos a la descarga sobre el suelo de la electricidad estática que se ha
generado en las nubes como consecuencia del rozamiento de los cristales de agua
que contienen. ¿Calambres al bajar de un vehículo? Existen dos causas: la primera y
menos frecuente es que el coche se cargue con electricidad estática por el
rozamiento producido por el aire sobre la carrocería; otra causa mucho más
habitual es por el roce de nuestra ropa con el tapizado de los asientos, para
evitar esto se utilizan las fundas formadas por bolas de madera
Para explicar cómo se origina la electricidad
estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos en ellos, el
núcleo positivo está rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia
es neutra, tiene el mismo número de cargas positivas y negativas. Una manera de
visualizar la carga electrostática es al manipular una esfera de plasma en la
que es posible visualizar sus efectos
El vidrio frotado con seda provoca una separación
de las cargas, porque 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 (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.
+
Vidrio®
Cabello humano®
Nylon®
Lana®
Piel®
Aluminio¯
Goma¯
¬Níquel
¬cobre
¬Acero
¬Algodón
¬papel
Poliéster¬
Acrílico®
Poliuretano®
teflón®
Cuarzo®
Ebonita®
Parafina
-
Al frotar un bolígrafo con nuestra tela se observa
que atrae trocitos de papel. Si se frotan diversos materiales, vidrio con seda,
cuero, entre otros, y se emplean bolitas de sauco electrizadas se puede
comparar las dos clases de cargas y sus interacciones. De estos experimentos se
concluye que.
La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas
denominadas positivas y negativas. Los objetos no cargados poseen cantidades
iguales de cada tipo de carga. Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere
de un cuerpo al otro, uno de los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y
el otro, un exceso de carga negativa. En cualquier proceso que ocurra en un
sistema aislado, la carga total o neta no cambia. Los objetos cargados con
cargas del mismo signo, se repelen. Los objetos cargados con cargas de distinto
signo, se atraen.
Semana 25. Características de la electricidad
Las palabras electricidad y magnetismo, tienen su origen del
griego; la palabra eléctrico que proviene de elektron, que significa ámbar.
Y la palabra magnético que proviene de Magnesia, nombre de la provincia griega
donde por primera vez se encontró la magnetita. Como ya de dijo la electricidad
y el magnetismo, son dos aspectos, claramente
diferenciados, pero a la vez, de dos aspectos que parten de un mismo fenómeno
físico que los interrelaciona. El magnetismo puede
definirse como aquel fenómeno físico en el que los determinados materiales que
entran en juego generan fuerzas atrayentes o repulsivas con relación a los
otros materiales con los cuales interactúan. Cuando se habla de materiales con propiedades
magnéticas uno puede referirse a muy distintos tipos de materiales, concreta y
muy especialmente el factor magnético resulta muy destacable en materiales como
cobalto (con las aleaciones además que el mismo pueda tener), el hierro o el
níquel. De todo lo anterior también puede, y debe,
inferirse que la estructura del material es la que determina el comportamiento
magnético del mismo, por supuesto la configuración electrónica es el claro
factor determinante del mismo. La electricidad es un fenómeno físico que
encuentra su origen en las cargas eléctricas, la energía de la electricidad se
pone de manifiesto de distintas maneras, sistemas mecánicos, químicos,
luminosos, térmicos, entre muchos otros.
Cuando se habla de electricidad se está hablando del flujo de electrones
y su observación puede resultar tanto en procesos naturales atmosféricos como,
por ejemplo, es el caso de los rayos, así como en sistemas biológicos
como es el funcionamiento del sistema nervioso.
Del
electromagnetismo podemos decir que es aquella teoría física en la que
resultan unificados los conceptos de electricidad y magnetismo, tal y como ya
se ha dicho ello se sustenta en los conceptos de Maxwell, si bien los
fundamentos son los establecidos por Faraday.
La circulación de cargas puede ser continua o alterna, en general la intensidad de la corriente alterna permite valores mas altos (Voltaje). Los transformadores o rectificadores, permiten transformar la corriente alterna en continua
Breve reseña histórica.
Desde tiempos inmemoriales el hombre se dio cuenta
de que después de frotar con paño un tipo de resina llamada ámbar, ésta
adquiría la capacidad de atraer algunos objetos ligeros, como trozos de papel.
La historia registra a Tales de Mileto, filósofo y matemático griego, que vivió
hace unos 2600 años, como el primero que hizo experimentos de esta naturaleza,
aunque es bastante probable que desde antes se conociese este tipo de fenómeno.
Hacia principios del siglo XVIII se inició la investigación detallada de los
fenómenos eléctricos. Entre 1729 y 1736 dos científicos ingleses, Stephen Gray
(1696-1736) y Jean Desaguliers (1683-1744) dieron a conocer los resultados de
una serie de experimentos eléctricos muy cuidadosos. Encontraron que, si unían
por medio de un alambre metálico un tubo de vidrio previamente frotado con un
trozo de corcho, éste se electrificaba. Comprobaron que el corcho se
electrificaba ya que al acercarle trozos de papel éstos eran atraídos por él.
Este fenómeno persistía aun si el vidrio y el corcho se separaban a distancias
de 300 metros. Si en lugar de efectuar la unión con un alambre metálico
empleaban un hilo de seda, el corcho no se electrificaba. Además, descubrieron que,
si la línea de transmisión hacía contacto con el suelo, o sea con la tierra, el
corcho dejaba de electrificarse. Con todos estos experimentos llegaron a la
conclusión de que la electrificación era un efecto que se presentaba en la
superficie de los cuerpos, en donde aparecía lo que llamaron una "virtud"
o "fluido" eléctrico al que en la actualidad se le llama carga
eléctrica. Encontraron que la carga eléctrica podía moverse libremente de un
cuerpo a otro a través de ciertos materiales que llamaron conductores (el
cuerpo humano, los metales, el aire húmedo, etc.). También se determinó la existencia de materiales
que no conducen electricidad, a los que se llama aisladores o no-conductores
(la madera, la seda, la cerámica, etcétera).
Un científico francés, François du Fay (1698-1739),
hizo otro tipo de experimentos que reportó entre 1733 y 1734. Frotó con tela de
seda dos tubos de vidrio iguales. Al acercar los tubos vio que siempre se
repelían. Así concluyó que dos materiales idénticos se repelan cuando se
electrifican en formas idénticas. Como cada uno de los tubos adquiere el mismo
tipo de carga se puede afirmar que cargas iguales se repelen. El mismo François du Fay hizo muchos otros
experimentos con diferentes materiales y llegó a la conclusión de que existen
dos tipos de electricidad; a una la llamó vitrosa (la que aparece cuando se
frota con seda el vidrio) y a la otra resinosa (la que aparece cuando se frota
al hule con piel).
Durante la siguiente década, Benjamín Franklin
(1706-1790) realizó estas mismas observaciones en Estados Unidos, sin conocer
los trabajos del francés. Según él, el vidrio electrificado había adquirido un
exceso de fluido (carga) eléctrico, y le llamó a este estado positivo. Al
estado de la seda con la que frotó el vidrio lo llamó negativo, pues
consideraba que había tenido una deficiencia de fluido (carga) eléctrico. Esta
terminología de Franklin es la que se utiliza hasta hoy en día, aunque no se
acepten las ideas con que la concibió este científico. No fue sino hasta fines del siglo XVIII, en 1785,
que el ingeniero militar francés Charles Auguste Coulomb (l736-1806) pudo medir
con bastante precisión las características de las fuerzas entre partículas
eléctricamente cargadas. Para ello utilizó un péndulo de torsión.
En el año de 1663, Otto von Guericke
(1602-1686) de Magdeburgo, Alemania, construyó el primer generador de
electricidad, este aparato producía cargas eléctricas por medio de fricción.
Sobre un armazón de madera Von Guericke montó una esfera de azufre sobre un
eje. Mientras con una mano hacía girar la esfera, con la otra la presionaba.
Así obtenía cargas eléctricas sobre la esfera, que atraían diversos objetos
cercanos. El funcionamiento de esta máquina estaba basado en el experimento
arriba descrito en que se frotaba una sustancia con otra. El famoso científico
inglés Isaac Newton (1642-1727) propuso usar una esfera de vidrio en lugar de
una de azufre. Al transcurrir los años se diseñaron diferentes variantes,
gracias a lo cual se construyeron máquinas cada vez con mayor capacidad de
producir carga eléctrica.
Así, en las primeras décadas del siglo XVIII ya
existían máquinas que producían cargas eléctricas por medio de fricción.
Funcionaban esencialmente a base de discos que se hacían girar por medio de
manivelas. Al girar se friccionaban con otra superficie y se cargaban, de la
misma forma en que un trozo de vidrio se carga al frotarlo con un paño. Estas
máquinas producían cantidades respetables de carga eléctrica y al acercarlas a
otras superficies se producían chispas. Era muy frecuente encontrar estas
máquinas en salones de juegos, pues hacían que los cabellos de las señoras se
pusieran de punta al ser atraídos por las cargas generadas. El 11 de octubre de 1745 el físico holandés Pieter
van Musschenbroek. en Leiden, Holanda, construyó el primer dispositivo para
almacenar cargas eléctricas. Se trataba de una botella de vidrio que estaba
recubierta, tanto en sus paredes interiores como exteriores, de una capa muy
delgada de estaño. La botella de Leyden es un dispositivo eléctrico que permite
almacenar cargas eléctricas. Históricamente la botella de Leyden fue el primer
tipo de condensador, una varilla metálica y hojas de estaño conforman la
armadura interna. El nombre de condensador proviene de las ideas del siglo XIX
sobre la naturaleza de la carga eléctrica que asimilaban ésta a un fluido que
podía almacenarse tras su condensación en un dispositivo adecuado. En esta famosa botella de Leiden se pudieron
almacenar considerables cantidades de carga eléctrica, producidas por las
máquinas de fricción. Posteriormente se diseñaron otros dispositivos más
prácticos y cómodos para almacenar carga eléctrica, a los cuales se llamó
condensadores.
Hacia mediados del siglo XVIII, mientras efectuaba
algunos experimentos, Benjamín Franklin se dio cuenta de que durante las
tormentas había efectos eléctricos en la atmósfera, y descubrió que los rayos
eran descargas eléctricas que partían de las nubes. Franklin logró juntar
cargas eléctricas de la atmósfera por medio de varillas. A la larga, esto dio
lugar a la invención del pararrayos, las cargas eléctricas del rayo son
atraídas a la varilla y conducidas a la tierra. Con esto se evita que un rayo
caiga sobre una casa, pues es conducido a tierra sin causar ningún daño.
Posiblemente ésta fue la primera aplicación práctica de la investigación
científica de la electricidad.
Por otro lado, hacia la última parte del siglo XVIII
un gran número de personas empleó animales para estudiar las descargas
eléctricas y utilizó como fuentes máquinas generadoras y botellas de Leyden.
Una de estas personas fue Luigi Galvani (1737-1798), profesor de anatomía en la
Universidad de Bolonia, Italia. Sus discípulos se dieron cuenta de que cuando
se sacaban chispas de un generador y se tocaban simultáneamente las patas de
una rana con un bisturí, éstas se contraían. Galvani estudió con más detalle
este curioso fenómeno. En primer lugar, unió una extremidad de la rana a un
pararrayos y la otra la fijó a tierra por medio de un alambre metálico.
Descubrió que los músculos se estremecían cuando había tormenta, pues las
cargas que recogía el pararrayos se transportaban a través del músculo hasta la
tierra. De sus experiencias anteriores sabía que esta contracción ocurría
solamente cuando una carga eléctrica pasaba por la pata, erróneamente, llegó a la
conclusión de que si se formaba un circuito cerrado entre dos metales que
pasara por la pata, se generaba una corriente eléctrica que circulaba por el
circuito, Galvani consideró, que la
fuente de la electricidad estaba en lo que llamó "electricidad animal".
y se dedicó a hacer experimentos con diferentes animales creyendo que
había descubierto y confirmado la veracidad de la electricidad animal. Con el
tiempo se comprobó que sus hipótesis no eran correctas. Alejandro
Volta (1745-1827), profesor de la Universidad de Pavia, Italia, se enteró de
los experimentos de Galvani y los volvió a hacer, usando lo que llamó ranas
"galvanizadas". Sin embargo, no aceptó la explicación de Galvani.
Volta se dio cuenta de que para lograr el efecto descubierto por Galvani se
necesitaba cobre, hierro y el líquido del tejido muscular. Hizo una serie de
experimentos muy cuidadosos, utilizando alambres de diferentes materiales; así
descubrió que si usaba estaño y cobre lograba una corriente relativamente
fuerte, mientras que si usaba hierro y plata el efecto era poco intenso.
Siguiendo esta línea de pensamiento dejó de usar ranas y puso su propia lengua
entre los metales, logrando el mismo efecto; en seguida probó con diferentes
líquidos entre los metales y siempre encontró el mismo efecto. El caso más
satisfactorio fue cuando usó placas de zinc y cobre en un ácido líquido. De
esta manera llegó a la conclusión de que el efecto descubierto por Galvani no
tenía nada que ver con la "electricidad animal" sino que se debía a una
acción química entre el líquido, llamado electrolito, y los dos metales. Es así
como Volta construyó lo que posteriormente se llamó una pila voltaica, que fue
el primer dispositivo electroquímico que sirvió como fuente de electricidad.
Semana 25: Utilizando materiales cotidianos realiza una simulación del efecto triboleléctrico, describe y dibuja, en tu cuaderno las observaciones de dicha experiencia; esta actividad no es para subir a la plataforma.
Semana 25:Para realizar en en el cuaderno: desarrolla el crucigrama. Recuerde que debe aparecer en el cuaderno, indicando: Fecha, Número de semana y titulo de la lección de estudio.
APA del tema:
Hacer un electroimán, pueden hacer esto en equipos de máximo 4 estudiantes
Es la rama de la física que estudia la luz o los fenómenos luminosos. En un sentido amplio, la luz (onda electromagnética) es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión.
El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física. La luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. En el espectro visible, las diferencias en longitud de onda se manifiestan como diferencias de color. El rango visible va desde, aproximadamente, 350 nm (nanómetros) el violeta hasta unos 760 nm el rojo. La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda visibles. En cursos posteriores se estudiará la naturaleza física de la luz desde unos presupuestos más avanzados. La unidad de medida de la luminiscencia es el lux
Reflexión de la Luz. la reflexión luminosa es un fenómeno en virtud del cual la luz al incidir sobre la superficie de los cuerpos cambia de dirección, invirtiéndose el sentido de su propagación. De acuerdo con las características de la superficie reflectora, la reflexión luminosa puede ser regular o difusa. La reflexión regular tiene lugar cuando la superficie es perfectamente lisa. Un espejo o una lámina metálica pulimentada reflejan ordenadamente un haz de rayos conservando la forma del haz. La reflexión difusa se da sobre los cuerpos de superficies más o menos rugosas.
Refracción luminosa. cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.
POLARIZACIÓN. Hay que tener en cuenta que la luz es un tipo de onda transversal. la capacidad de orientar en un mismo plano la vibración y la propagación, es lo que se conoce como polarización, se aplica en pantallas planas de televisión; todas las pantallas LCD o de cristal líquido llevan en su interior un filtro polarizador, de forma que siempre emiten luz polarizada, el reflejo de las gafas para sol, y la formación de las imágenes 3D, son solo algunas de la aplicaciones de la tecnología luz polarizada.
La luz blanca o visible puede descomponerse en luces monocromáticas, siempre que atraviese algún obstáculo que obligue a las diferentes ondas que constituyen la luz blanca a viajar a velocidades diferentes, por ejemplo, un prisma transparente. El resultado es el arco iris o espectro visible de la luz blanca. La descomposición de la luz blanca en los diferentes colores que la componen, data del siglo XVIII. Su estudio y análisis de debe al físico, astrónomo y matemático Isaac Newton. La luz blanca se descompone en estos colores principales: Rojo, Naranja, Amarillo, Verde, Azul, Violeta.
Mapa conceptual de la óptica
El sentido de la vista. En los órganos de la visión, los ojos, encontramos medios transparentes y membranas posteriores, Cada una de sus partes, estructura, se resumen en el siguiente esquema
Elementos asociados al estudio de las ondas luminosas
ESPEJOS:
Instrumentos ópticos que reflejan la onda lumínica gracias al elevado nivel de pulimento de la superficie. Básicamente hay dos tipos de espejos, planos y esféricos; estos últimos pueden ser cóncavos y convexos.
Los espejos Esféricos, son casquetes de esferas, que reflejan las imágenes bien por su parte interna o bien en su cara externa, de acuerdo a esta superficie reflectora, encontramos dos tipos de espejos esféricos: cóncavos y convexos.
LENTES.
Son instrumentos ópticos trasparentes que permiten el paso de la luz; El rayo de luz al refractarse permiten modificar la imagen formada. Existen dos tipos de lentes: convergentes y divergentes.
Las lentes convergentes también llamadas lentes positivas, son aquellas que concentran los rayos refractados en un punto al que llamaremos foco, estas lentes pueden ser: biconvexas, planoconvexas y cóncavoconvexas a las que se le conoce como menisco convergente. Las lentes convergentes se utilizan en muchos instrumentos ópticos y también para la corrección de la hipermetropía, la presbicia y algunos tipos de astigmatismo. Las personas hipermétropes no ven bien de cerca y tienen que alejarse los objetos. Una posible causa de la hipermetropía es el achatamiento anteroposterior del ojo que supone que las imágenes se forman detrás de la retina.
Las lentes divergentes o negativas, están delimitadas por dos superficies siendo cóncava, al menos una de ellas. Gracias a esta forma específica, las lentes divergentes son capaces de separar los rayos de luz que inciden en ellas o, lo que es lo mismo: hacer que “diverjan”. Las lentes divergentes se usan en óptica-optometría para compensar defectos o errores refractivos tales como la miopía y algunos tipos de astigmatismo. Pueden ser: bicóncavas, planocóncavas, convexo-cóncavas (meniscos divergentes). Estas lentes sirven para compensar o corregir ametropías que dificultan la visión de lejos, como la miopía o el astigmatismo miópico. La potencia de estas lentes es negativa y se mide en dioptrías
Formación de imágenes en lentes
Las lentesson
dispositivos ópticos, de vidrio o de cualquier otro material transparente, que
tiene la capacidad de refractar la luz, para formar imágenes; Cuando
hablamos de refractar la luz, estamos diciendo que la lente tiene la capacidad
de desviar los rayos luminosos que llegan a él. Estas lentes son las usadas por
ejemplo en lentes para mejorar la visión, o un microscopio, entre otras cosas.
CLASES DE LENTES
Existen dos tipos de lentes que se diferencian por
su forma y por como reflejan la luz. Los tipos de lentes son los siguientes:
·Lentes convergentes
(f´>0): este tipo de lentes se caracteriza porque la
parte central tiene mayor espesor que los bordes. La imagen de las lentes
convexas se encuentra del otro lado del objeto. Además, sus rayos convergen en
un punto.
·Lentes
divergentes (f´<0): se caracterizan porque
la parte central es más angosta que la parte de los bordes. Es decir, aumenta
su espesor cuando nos acercamos a los extremos. En este tipo de lentes la luz
se desvía de forma tal que la imagen se produce del mismo lado que el objeto al
que se lo está viendo, pero en un tamaño mucho menor. Los rayos cuando se
reflejan en estos lentes divergen.
ELEMENTOS DE
UNA LENTE
·Centros de curvatura C, C', son los centros geométricos de las superficies curvas que
limitan el medio transparente.
·Eje principal, es la línea imaginaria que une los centros de curvatura.
·Centro óptico O, Es el punto de intersección de la lente con el eje principal.
·Foco F y F', es el punto del eje principal por dónde pasan los rayos refractados en
la lente, que provienen de rayos paralelos al eje principal.
·Distancia focal f y f', es la distancia entre el foco y el centro óptico.
Imágenes
producidas por las lentes.
La
construcción de imágenes en las lentes, se realizan aplicando las tres
propiedades
siguientes:
1. Todo
rayo paralelo al eje principal, se refracta pasando por el foco.
2. Todo
rayo que pasa por el centro óptico, no se desvía.
3. Todo
rayo que pasa por el foco, se refracta paralelo al eje principal.
Siendo:
s = distancia del objeto a la lente. Por convenio le tomamos siempre <
0
s' = distancia de la imagen a la lente
f' = distancia focal imagen
·Si la lente es
convergente, F’ es un foco real y f’ > 0
·Si la lente es divergente,
F’ es virtual y f’ < 0
Construcción de imágenes con lentes:
Potencia (P): El número inverso de la distancia focal medida en metros, se
denomina Potencia. Cuanto menor es la distancia focal de una
lente mayor es su potencia. La unidad de
la potencia óptica en el S.I. es la Dioptría.
En tu cuaderno de apuntes: Realizar en el cuaderno los gráficos o esquemas sobre la formación de imágenes en espejos y lentes. Dibujo del ojo con todas sus partes y Mapa conceptual de la óptica.
APA. En tu cuaderno de apuntes. Esta actividad es opcional, la realizan en el cuaderno los que deban alguna nota, Crucigrama Lentes y espejos. Que es el daltonismo, realiza las actividades y determina si en tu familia o grupo de amigos, (colegio, barrio o conocidos), se presenta algún tipo de daltonismo
Observa los siguientes recursos que, te permiten reforzar los temas estudiados
Mira con atención en siguiente vídeo, que te enseña como se utilizan los espejos:
Para subir a Class Room. En el editor de Make Code, utiliza el sensor de luz. Para orientar este reto puedes basarte en las orientaciones del vídeo que se comparte a continuación
Que tipo de proyecto utilizaría esta aplicación
APA. En tu cuaderno de apuntes: Realice el resumen, elabore la herramienta del test del círculo horario Astigmatismo, y realice esta actividad en tu familia o grupo de amigos, (colegio, barrio o conocidos), investigando de esta forma si, se presenta algún tipo de afección óptica.
Presentas alguna afección óptica, a continuación encontraras una prueba que revela si tienes astigmatismo, sigue las instrucciones y comenta tus resultados
Principales afecciones ópticas
MIOPÍA. Si sufres de
miopía, tendrás problemas para ver objetos a la distancia.
Tu visión es clara cuando miras las cosas de cerca, pero los
objetos más distantes se salen de foco o se ven borrosos. Esto puede afectar tu
visión al manejar, hacer deportes o tratar de reconocer a personas y objetos a
la distancia. Esto a su vez puede conducir a cansancio ocular, dolores de
cabeza y fatiga.
La miopía ocurre cuando tu ojo es muy largo de adelante
hacia atrás o la curva de la córnea es muy pronunciada. Como resultado, la luz
se enfoca en la parte delantera de la retina, y hace que los objetos a la
distancia se vean borrosos. La miopía puede afectarte a cualquier edad, pero
generalmente empieza en la pubertad. Es inusual que se presente después de los
treinta años, pero gente mayor con cataratas pueden desarrollar miopía.
HIPERMETROPIA.
Si sufres de hipermetropía, puedes ver los objetos con
claridad a la distancia, pero te resulta difícil enfocar las cosas de cerca. En
casos más severos, puede dificultarse enfocar los objetos a cualquier
distancia. La hipermetropía puede interferir con las actividades diarias, como
leer, escribir y otras tareas precisas a corta distancia. Esto puede conducir a
cansancio ocular, dolores de cabeza y fatiga.
La hipermetropía ocurre cuando tu ojo es muy corto de
adelante hacia atrás o la curva de la córnea es muy llana. Entonces la luz se
enfoca detrás de la retina en vez de sobre ella, y causa visión borrosa. Algunos
niños nacen con hipermetropía, pero su visión en general se corrige sola a
medida que se desarrolla el ojo. Los adultos pueden desarrollar hipermetropía,
que se acrecienta a medida que se acercan a la edad mediana. Además, existe otro tipo de defecto ocular, que se relaciona
con la edad y se llama presbicia
APA de recuperación: Con base en la información de las siguientes lecturas, investiga si tu y en tu familia se presentan este tipo de manifestaciones, elabora un cuadro de informe indicando el integrante (no es necesario nombre de la persona) ejemplo mamá, tío, hermano etc. presenta astigmatismo o daltonismo, de acuerdo a las explicadnos en clase, en que parte del órgano de la visión esta el problema.
Instrucciones para la realización del test del círculo
horario Astigmatismo
1.- Sitúese a un metro de la pantalla, aproximadamente.
2.- La prueba se realizará monocularmente, primero la realizaremos
para un ojo y después para el otro, tapando siempre el ojo no examinado.
3.- Si usted utiliza gafas o lentes para visión lejana, debe
ponérselas.
4.- Observé la figura y determine si ve alguna línea más
nítida o definida que las demás
Resultados del test del círculo horario
Si ve todas las líneas igual de definidas, es de suponer que
no padece astigmatismo o que está bien compensado con la corrección óptica.
Si ve alguna línea mejor definida que las demás, es de
suponer que padece astigmatismo o que no lo tiene bien compensado con la
corrección óptica. Cuanto mayor sea el grado del astigmatismo, peor se ve el
resto de líneas. En este caso, conviene visitar al especialista para confirmar
el diagnóstico y la graduación necesaria.
