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Asignatura: Tecnología
Grado: Octavo
La electricidad y la ofimática en relación constante con el hombre
Aspectos
Características y objetivos de la tecnología
Niveles del conocimiento
✓ Energía y electricidad
✓ Fases de un proceso tecnológico
Criterios de desempeño
Identifica principios científicos aplicados al funcionamiento de algunos artefactos, productos,
servicios, procesos y sistemas tecnológicos
1. Dominio conceptual
Volvamos a recordar unos conceptos claves
La energia es la capacidad de producir un trabajo.
Es la propiedad de los objetos para reducir distintos cambios en
ellos u otros objetos como desarrollar un trabajo mecanico, emitir
luz, calentar un material etc.
La electricidad consiste en el
movimiento continuo y
ordenado de electrones a
través de un
conductor eléctrico
¿Pero que
son los
electrones?
La electricidad es una
corriente de cargas
negativas a través de
un conductor
Los átomos tienen unas partículas que giran
en su parte externa (corteza), que tienen
carga negativa. Son los electrones
Todo aquello que tiene masa
(pesa) y ocupa espacio es
materia.
Y la materia está compuesta
de pequeñísimas partículas, a
las que llamamos átomos.
¿Pero que es un
conductor eléctrico?
Piensa en distintos materiales que ves todos
los días.
Por ejemplo: cartón, madera, aluminio, hierro,
plástico, cemento, vidrio.
Supón que metes una varilla de cada
material
Entonces los materiales que dejan pasar la electricidad se
llaman conductores eléctricos y los que no la dejan pasar
se llaman aislantes eléctricos.
Los metálicos como el aluminio, el
oro, el hierro, la plata, etc. Son los
que conducen la electricidad y te
llevarías un corrientazo, mientras
que los demás aíslan la
electricidad y no te darían
Cómo se genera la energía eléctrica
Comprende de manera rápida y sencilla cómo se produce la electricidad. Su origen y su viaje
hasta el interior de tu casa para hacer funcionar la vida tal y como la conocemos.
Pones tu dedo sobre el interruptor y empiezan a ocurrir cosas. Luces que te permiten ver. Calor
para que cocines y no pases frío. Toda una colección de artilugios electrónicos funcionando.
Como por arte de magia, tu casa y tu vida se alimentan de kilovatios. ¿Dónde está el truco?
Qué es la electricidad
Todos la usan, pero ¿quién sabe definirla?
Es la energía generada por el movimiento de electrones positivos y negativos en el interior de
materiales conductores. Los opuestos se atraen. Las cargas positivas y negativas se unen
creando dos tipos de energía: la electricidad estática (generada por fricción) y la electricidad
dinámica (concebida por corriente).
De dónde viene la electricidad
El viaje que realiza la energía eléctrica hasta llegar a tu enchufe es largo pero muy rápido.
La electricidad se produce en centrales capaces de obtener energía eléctrica a partir de
energías primarias. Estas energías primarias pueden ser renovables (el viento, la radiación
solar, las mareas...) o no-renovables (el carbón, el gas natural, el petróleo...). Las empresas
que son propietarias (totalmente o en parte) de las diferentes centrales venden la energía
generada a las compañías comercializadoras.
Una vez tratada la energía y convertida en electricidad, se envía por vías elevadas (torres de
sustentación) o subterráneas desde las centrales hasta las subestaciones. Allí los
transformadores se encargan de garantizar una tensión eléctrica adecuada. Las subestaciones
suelen estar al aire libre cerca de las centrales y/o en la periferia de las ciudades, aunque si
no son de gran tamaño también pueden estar en la misma ciudad, dentro de un edificio.
Desde las subestaciones la electricidad se envía a los hogares. Esta empresa es la
responsable de que la electricidad llegue correctamente a tu vivienda y se ocupa de solucionar
las averías. También es propietaria de tu contador de la luz, y envía las lecturas del mismo a
tu empresa comercializadora.
Para generar electricidad necesitamos que la energía
contenida en las materias primarias sea liberada. ¿Cómo
hacemos esto? Depende totalmente del tipo de central
eléctrica del que estemos hablando
Centrales nucleares:
El calor liberado por la fisión nuclear
en un reactor calienta grandes
cantidades de agua a alta presión. El
vapor liberado produce electricidad
al pasar por una turbina conectada a
un generador. El combustible que
utilizan es habitualmente uranio.
Centrales termoeléctricas
de ciclo convencional (carbón,
gasóleo y gas natural): se quema
carbón, gas natural o gasóleo. Al
quemarse, elevan la temperatura de
un depósito de agua. Esta agua se
transforma en vapor que mueve una
turbina. Será este movimiento el
que genere electricidad por medio
de un alternador que transforma
energía mecánica en eléctrica.
Finalmente, el vapor va a un
condensador para volver a
convertirse en agua y empezar de
nuevo el ciclo.
Centrales termoeléctricas de ciclo
combinado
(carbón, gasóleo y gas natural):
funcionan de manera parecida a las
de ciclo convencional. Como estas,
tienen una turbina que se mueve
con el vapor del agua calentada.
Pero además cuentan con otra
turbina diferente que se mueve con
aire cogido de la atmósfera y
calentado mediante combustibles
fósiles. Sus grandes ventajas
respecto a las de ciclo convencional
es que son más eficientes, más
flexibles (pueden trabajar a plena
carga o "a medio gas" según las
necesidades) y más ecológicas
(menores emisiones a la atmósfera).
Centrales nucleares:
El calor liberado por la fisión nuclear
en un reactor calienta grandes
cantidades de agua a alta presión. El
vapor liberado produce electricidad
al pasar por una turbina conectada a
un generador. El combustible que
utilizan es habitualmente uranio.
Centrales geotérmicas:
El sistema es similar a las anteriores
(se calienta agua para que emita
vapor que mueva una turbina) pero
en este caso se aprovecha el calor
natural del interior de la tierra, ya
sea en rocas, y/o aguas termales, a
través de canalizaciones en el
subsuelo.
Centrales de biomasa:
En este caso, el calor se genera tras
quemar materia orgánica, ya sean
vegetales o todo tipo de residuos
(animales, industriales, agrícolas y
urbanos).
Centrales hidroeléctricas:
No necesitan calor, ya que este tipo
de centrales son la evolución de los
antiguos molinos. Lo que hacen es
utilizar un salto de agua importante
para mover una turbina hidráulica. Se
suelen construir en presas y
embalses.
Centrales solares:
Hay de dos tipos. Las termo solares lo
que hacen es usar el calor del sol para
calentar agua y utilizar el vapor
generado para mover una turbina.
Las fotovoltaicas lo que hacen es
transformar directamente la energía
solar en electricidad, gracias a las
células fotovoltaicas.
La energía mareomotriz
Una variante de la energía
hidráulica. Este sistema utiliza el
movimiento vertical del agua marina
producido por la fuerza gravitatoria
que ejercen sobre ella la Luna y el
Sol. El flujo y reflujo de la marea
genera energía mareomotriz.
La energía mareomotriz proviene
del movimiento de aguas provocado
por el ciclo marea alta/marea baja.
Parques eólicos:
Aquí es el viento el que mueve una
turbina de la que se obtendrá la
energía eléctrica.
Centrales undimotrices:
Similar a lo anterior, pero usando el
oleaje en lugar de las mareas.
energía eólica
La fuerza que ejerce el viento sobre
los molinos de tres hélices crea una
energía mecánica que se transfiere a
una serie de alambres de cobre,
donde se genera, ahora sí, la energía
eléctrica.
Centrales solares fotovoltaicas
Convierten directamente la energía
radiante del sol en energía eléctrica.
Para ello se usan células solares
fotovoltaicas que aprovechan el
efecto fotoeléctrico, es decir la
capacidad de algunos materiales (los
semiconductores) para convertir la
energía luminosa en corriente
eléctrica.
Luego de hacer un repaso sobre las centrales eléctricas y su importancia para producir
energía. Vamos a ver que es un proceso tecnológico y cuáles son sus pasos.
La tecnología trata de los productos artificiales creados por el hombre, para mejorar sus
condiciones de vida. También trata sobre los procesos de creación de objetos, materiales,
herramientas, y las técnicas necesarias para construirlos.
El proceso tecnológico
El proyecto tecnológico es un proceso que, en esencia, parte de un planteamiento y análisis
de un problema tecnológico y se resuelve mediante la construcción de un sistema técnico o
máquina que cumpla con los requisitos demandados.
Siempre que nos encontramos ante un problema y tratamos de solucionarlo, aunque a veces
no seamos conscientes de ello, estamos siguiendo un método.
Seguramente muchos de nosotros hemos vivido la experiencia de encontrar la solución a una
necesidad mediante la construcción de un objeto.
El método que se utiliza para analizar un problema, diseñar y construir un objeto o máquina se
denomina proceso tecnológico.
El proceso tecnológico contempla varias fases, que son:
1. Conocer el problema
– Identificación del problema
– Concreción del problema
– Búsqueda de información
Dato útil:
El responsable de la documentación debe recoger y archivar todos los documentos que se generan durante el desarrollo del proyecto, así como la información que pueda haberse recopilado en la fase de investigación o experimentación que sea relevante para la solución del problema tecnológico planteado.
2. Diseñar
– Técnicas
– Diseño individual
– Diseño grupal
3. Planificar
– Selección y utilización de materiales y herramientas
– Organización y gestión
Dato útil:
– El encargado de herramientas del equipo se responsabiliza de la supervisión y estado de este equipo previamente a su utilización y de su distribución durante el desarrollo del proyecto, vigilando su uso adecuado y evitando la pérdida o rotura, por negligencia, del mismo. Además, se encarga del inventariado y revisión de su estado de conservación una vez finalizado el proyecto.
4. Construir
– Construcción del objeto o máquina
5. Evaluar
– Presentación del objeto construido
– Evaluación del objeto construido
Dato útil:
– Una vez concluida la fase de construcción, se evalúan los resultados y se elabora un informe para la presentación del sistema o máquina.
2. Dominio metodológico
Acción de seguimiento # 2
1. En tu cuaderno escribe qué es y realiza el dibujo de: electrones, conductor
eléctrico, materia, átomo, aislante eléctrico.
2. Al frente de las siguientes imágenes escribe cuales son conductores de electricidad y
cuales no son conductores de electricidad (También llamados aislantes)
Lata: _____________ Corcho: ___________
Vidrio: ___________ Bronce: __________
Papel: __________ Oro: __________
Cobre: __________ Hule: __________
Ladrillo: _________ Cerámica: _________
Aluminio: _________ Hierro: __________
Madera: _________ Plástico: _________ Aire: _________
3. ¿Piensa en las cosas que realizas a lo largo del día, te parece que todas son
necesarias? Crees que podrías ahorrar energía cambiando algunas costumbres.
Explica como lo harías.
4. Busca información sobre cuanta energía consumen los electrodomésticos que tienes
en tu hogar (fogón eléctrico, lavadora, horno, secador, plancha, televisor, pc. Etc.).
Realiza un listado ordenándolas de mayor a menor consumo, realiza también la imagen.
5. Cuáles son los tipos de energía mareomotriz que existen consulta explicando cada uno
de ellos.
6. Que diferencia existe entre la energía solar fotovoltaica y energía termosolar
7. ¿Qué elementos podrían usarse en las casas para aprovechar mejor la energía solar?
investiga
8. Consulta que es la arquitectura bioclimática coloca algunos ejemplos.
9. Consulta como ha sido la evolución de la energía a lo largo de la historia.
10. Realiza un colector solar o arquitectura bioclimática, (selecciona una). Utilizando las
fases de un proceso tecnológico.
Nota: Todas las imágenes y referencias del presente documento se usan con fines académicos.
Para web grafía y lista de imágenes comunicarse al correo electrónico de la educadora
