Luz, calor, movimiento y sonido
Lo que vas a aprender
- Identificar el efecto que produce cada dispositivo, como luz y calor en el bombillo, movimiento en el motor y sonido en el timbre.
- Explicar qué cambia en un circuito cuando se cambia el dispositivo y cuando se abre o se cierra el interruptor.
- Clasificar aparatos de la casa según su efecto principal, sin abrirlos.
- Contar y comparar datos de una tabla de aparatos por efecto.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
En la casa, la misma electricidad hace cosas muy distintas. Con ella la linterna alumbra, el ventilador gira, el timbre de la puerta suena y la plancha calienta. ¿Cómo puede una sola cosa producir efectos tan diferentes?
En esta lección vas a armar el mismo circuito con un bombillo, con un motor y con un timbre de juguete, y vas a descubrir quién decide lo que pasa. Después vas a clasificar los aparatos de tu casa según lo que hacen.
Explicación
La corriente no se ve, pero se nota
La corriente eléctrica no se ve. Sabemos que está pasando por lo que hace en los dispositivos. Eso que se nota se llama un efecto. Hay cuatro efectos que vas a reconocer: luz, calor, movimiento y sonido.
Luz y calor en el bombillo
Cuando la corriente pasa por el filamento del bombillo, el hilo se pone tan caliente que brilla. Por eso un bombillo de linterna da luz y también calor: si lo dejas encendido un rato, se calienta. No lo toques mientras está prendido.
El LED es otra clase de lucecita. Da luz y se calienta mucho menos que un bombillo. Pero tiene dos condiciones. La primera: necesita más empuje que un bombillo de linterna. Con una sola pila de 1,5 V no enciende, aunque esté bien puesto; hacen falta dos pilas en fila (3 V). La segunda: su patita larga tiene que ir hacia el polo + de las pilas. Si lo conectas al revés, no enciende. En el salón se usan LED que ya traen puesta una pieza pequeña que los protege; de eso se encarga el docente.
Movimiento en el motor
Un motor de juguete tiene un eje que gira cuando le llega la corriente. Si le pegas una hélice de cartulina, tienes un ventilador. Y si cambias los caimanes de polo, el motor gira hacia el otro lado. Otra prueba de que la pila trabaja con sus dos polos.
Sonido en el timbre
Un timbre de juguete suena cuando le llega la corriente. Muchos tienen un cable rojo que va al polo +: si se conectan al revés, no suenan. Fíjate también en cuántas pilas pide tu timbre: hay timbres de una pila, pero muchos necesitan dos pilas en fila.
El mismo circuito con tres dispositivos distintos. La pila, los cables y el interruptor cerrado son iguales en los tres. Lo único que cambia es el dispositivo: el bombillo da luz y calor, el motor gira y el timbre suena.
Un solo camino con un bombillo, un motor y un timbre. Cierra el interruptor: la misma corriente pasa por los tres, y el bombillo da luz y calor, el motor gira y el timbre suena. Ábrelo y los tres se detienen a la vez.
¿Quién decide el efecto?
En los tres circuitos de la figura, la pila es la misma, los cables son los mismos y el interruptor es el mismo. Lo único que cambia es el dispositivo. Entonces, quien decide el efecto es el dispositivo: cada uno convierte el paso de la corriente en algo distinto.
Y el interruptor manda en todos. Cuando lo cierras, el camino se completa y el efecto empieza: el bombillo alumbra, el motor gira o el timbre suena. Cuando lo abres, el camino se corta y el efecto se detiene de inmediato.
Fíjate también en que todos los dispositivos se calientan algo al funcionar, aunque su trabajo no sea calentar: unos tanto que se nota, y otros tan poco que casi no se siente. Un motor que gira mucho rato se pone tibio.
Los aparatos de la casa
Los aparatos de la casa también tienen dispositivos por dentro. Cada aparato se fabrica para producir un efecto principal:
- Luz: la linterna, los bombillos de la sala.
- Movimiento: el ventilador, la licuadora, la lavadora.
- Sonido: el timbre de la puerta, el radio.
- Calor: la plancha, la ducha eléctrica.
Algunos producen dos efectos importantes. El secador de pelo tiene un motor que mueve el aire y una parte que lo calienta. El televisor da luz y sonido.
Cuidado: los aparatos de la casa se observan por fuera, nunca se abren. Los que van al tomacorriente solo los maneja un adulto. En el salón trabajamos con pilas AA o AAA, nunca con el tomacorriente, y nunca unimos los dos polos de una pila con un cable solo, porque se calienta.
El LED de juguete tiene dos patitas de distinto largo. La patita larga va hacia el polo + de las pilas y la corta hacia el polo −. Si se conecta al revés, el LED no enciende; con una sola pila tampoco: necesita dos pilas en fila.
Ejemplo resuelto
El mismo circuito, tres efectos
Isabela arma con la profe un circuito con una pila, un interruptor y un bombillo. Después cambia el bombillo por un motor, y luego el motor por un timbre de una pila. ¿Qué cambia cada vez y qué se queda igual?
Ver la solución paso a paso
Con el bombillo y el interruptor cerrado, el circuito da luz, y el bombillo se calienta: da también calor.
Al cambiar el bombillo por el motor, el eje gira: el efecto ahora es movimiento.
Al cambiar el motor por el timbre, el circuito suena: el efecto es sonido.
La pila, los cables y el interruptor fueron los mismos en las tres pruebas. Por eso el cambio de efecto se debe al dispositivo.
En las tres pruebas, al abrir el interruptor el efecto se detiene, porque el camino se corta.
Respuesta: Cambia el efecto, porque cambia el dispositivo; la pila, los cables y el interruptor se quedan iguales.
Una tabla de aparatos
El grupo de Camilo contó los aparatos de sus casas y anotó el efecto principal de cada uno. Los datos son inventados:
| Efecto principal | Aparatos |
|---|---|
| Luz | 9 |
| Movimiento | 7 |
| Calor | 5 |
| Sonido | 4 |
Aparatos de las casas del grupo de Camilo según su efecto principal (datos inventados). La barra más alta es la de luz y la más baja, la de sonido.
Ejemplo resuelto
Leer la tabla del grupo de Camilo
Con la tabla del grupo de Camilo (9 de luz, 7 de movimiento, 5 de calor y 4 de sonido), ¿cuántos aparatos contaron en total? ¿Cuántos más de luz que de sonido?
Ver la solución paso a paso
Para el total sumamos las cuatro filas: $9 + 7 + 5 + 4$
Contaron $25$ aparatos.
Para comparar, restamos los de sonido a los de luz: $9 - 4$
Hay $5$ aparatos de luz más que de sonido.
Respuesta: Contaron 25 aparatos, y hay 5 más de luz que de sonido.
Ejemplo resuelto
Los aparatos de la cocina de doña Rosa
En la cocina de doña Rosa hay una licuadora, una batidora, una sanduchera, un bombillo y un radio. Clasifícalos por su efecto principal. ¿Cuántos aparatos hay en total?
Ver la solución paso a paso
La licuadora y la batidora tienen un motor que hace girar las cuchillas: su efecto principal es el movimiento.
La sanduchera calienta el pan: su efecto principal es el calor. El bombillo da luz y el radio da sonido.
Contamos por grupos: movimiento, calor, luz y sonido: $2 + 1 + 1 + 1$
En total hay $5$ aparatos.
Respuesta: Dos de movimiento, uno de calor, uno de luz y uno de sonido: 5 aparatos en total.
Práctica
En la tabla del grupo de Camilo hay 7 aparatos de movimiento y 4 de sonido. ¿Cuántos son entre los dos efectos?
Se suman las dos filas: 7 + 4 = 11 aparatos.
En la tabla del grupo de Camilo hay 7 aparatos de movimiento y 5 de calor. ¿Cuántos más de movimiento que de calor?
Para comparar se resta: 7 − 5 = 2. El 12 sale de sumar en vez de restar.
El grupo de Camilo contó 25 aparatos, y 5 de ellos dan calor. ¿Qué fracción del total dan calor? Escríbela como fracción simplificada.
Son 5 de 25, es decir, 5/25. Dividiendo arriba y abajo entre 5 queda 1/5: uno de cada cinco aparatos da calor.
En la casa de Juan Pablo hay 6 aparatos de luz, 4 de movimiento, 3 de sonido y 2 de calor (datos inventados). ¿Cuántos aparatos hay en total?
Se suman todas las filas: 6 + 4 + 3 + 2 = 15 aparatos.
¿Verdadero o falso? En la casa de Juan Pablo hay 6 aparatos de luz, 4 de movimiento y 3 de sonido. Los de luz son más que los de movimiento y sonido juntos: $6 > 4 + 3$
Movimiento y sonido juntos son 4 + 3 = 7, y 6 es menor que 7. Los de luz son la fila más grande, pero no pasan a las otras dos juntas.
Sara hizo una lista de 12 aparatos de su casa: 5 dan luz, 4 movimiento, 1 sonido y el resto calor. ¿Cuántos dan calor?
A los 12 aparatos se les quitan los que ya se contaron: 12 − 5 − 4 − 1 = 2 dan calor.
¿Verdadero o falso? Camila encontró 10 aparatos, y 5 de ellos producen movimiento. Los de movimiento son la mitad: $5 = \frac{10}{2}$
La mitad de 10 es 10 ÷ 2 = 5, así que sí son la mitad.
Cada uno de los 4 grupos del salón arma tres circuitos: uno con bombillo, uno con motor y uno con timbre. Cada circuito lleva 1 pila. ¿Cuántas pilas se necesitan?
Cada grupo arma 3 circuitos y cada circuito lleva 1 pila: 3 pilas por grupo. Para 4 grupos, 4 × 3 = 12 pilas.
Simón arma un circuito con una pila, un interruptor abierto y un timbre de juguete de una pila, bien conectado. ¿Qué pasa cuando cierra el interruptor?
El efecto del timbre es el sonido. Con el interruptor abierto el camino está cortado y no suena; al cerrarlo el circuito queda cerrado y empieza a sonar, y al abrirlo se detiene.
El motor de Ana gira con una hélice de cartulina. Ana cambia de polo los dos caimanes del portapilas. ¿Qué pasa?
El motor de juguete gira en un sentido o en el otro según cómo esté conectada la pila. Al cambiar los caimanes de polo, la corriente lo recorre en sentido contrario y el motor gira al revés. No sale solo del polo +: la pila trabaja con sus dos polos.
Reto
¿Cuál es el efecto principal de cada aparato?
Piensa para qué se fabricó cada aparato.
Reto
Abre el candado de los aparatos.
Cada respuesta es una cifra del código, del 0 al 9. Usa la tabla del grupo de Camilo.
Reto
El crucigrama de los efectos.
Lee cada pista y escribe la palabra. No lleva tildes.
Cierre
En resumen
La corriente no se ve; se nota por sus efectos en los dispositivos.
El bombillo da luz y calor, el motor da movimiento y el timbre da sonido.
Con la misma pila, los mismos cables y el mismo interruptor, el efecto lo decide el dispositivo.
Al cerrar el interruptor el efecto empieza, y al abrirlo se detiene.
Los aparatos de la casa se clasifican por su efecto principal y nunca se abren.
Vocabulario
- Efecto
Lo que se nota cuando la corriente pasa por un dispositivo: luz, calor, movimiento o sonido.
- Dispositivo
La pieza del circuito que hace algo con la corriente, como un bombillo, un motor o un timbre.
- LED
Lucecita que da luz y se calienta muy poco. Necesita dos pilas en fila y solo enciende si su patita larga va hacia el polo +.
- Efecto principal
El efecto para el que se fabricó un aparato, aunque produzca otros.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Pregunte qué aparatos de la casa usan electricidad y qué hace cada uno. Anote en el tablero cuatro columnas sin título y pida que propongan los nombres de los efectos.
- Explicación · 15 min — Arme frente al salón el circuito con pila, interruptor y bombillo, y cambie el bombillo por un motor de juguete con hélice de cartulina y luego por un timbre de juguete de 1,5 V. Si usa un LED, que sea de los que ya traen su resistencia, con dos pilas AA en fila (con una sola no enciende aunque esté bien puesto), y muestre que al revés no enciende. Si su timbre es de 3 V, use dos pilas en el portapilas.
- Práctica · 20 min — Los grupos repiten el cambio de dispositivo y registran el efecto. Pídales que inviertan los caimanes del motor y observen el sentido de giro. Luego, la tabla de aparatos, las preguntas y los retos.
- Cierre · 5 min — Pida que cada estudiante diga un aparato de su casa y su efecto principal, y que explique qué pasa cuando se apaga con su interruptor.
Preguntas para el salón
- Si la pila y los cables son los mismos, ¿por qué el motor gira y el bombillo no?
- ¿Qué aparato de la casa produce dos efectos importantes? ¿Cuáles?
- ¿Por qué un LED al revés no enciende y un bombillo sí? ¿Por qué el LED pide dos pilas?
Errores típicos
- Creer que cada dispositivo necesita una pila especial o una corriente distinta para producir su efecto. Cambie solo el dispositivo frente al grupo, sin tocar la pila ni los cables, y pregunte qué cambió.
- Pensar que el bombillo solo da luz. Pida que acerquen la mano, sin tocarlo, a un bombillo que lleva un rato encendido: también da calor.
- Creer que la corriente sale solo del polo +. Invierta los caimanes del motor: si solo importara el polo +, giraría igual; gira al revés porque la corriente recorre el camino en el otro sentido.
- Clasificar un aparato por un efecto secundario (la licuadora como aparato de sonido). Pregunte para qué se compra ese aparato: ese es su efecto principal.
Tarea sugerida
Con un adulto, recorrer la casa y hacer una tabla con los aparatos eléctricos que encuentren, sin abrirlos ni desconectarlos, y anotar el efecto principal de cada uno. Contar cuántos hay de cada efecto y cuál efecto tiene más aparatos.