Objetivos (5 minutos)

1. Comprender el concepto de potencia eléctrica, su definición y unidad de medida.
2. Identificar la relación entre la potencia eléctrica, la corriente eléctrica y la tensión eléctrica en un circuito.
3. Resolver problemas que involucren el cálculo de la potencia eléctrica en circuitos en serie y en paralelo.

Objetivos secundarios:

• Reconocer la importancia del uso eficiente de la energía eléctrica en la vida cotidiana.
• Relacionar la potencia eléctrica con la energía eléctrica consumida en un determinado tiempo.
• Aplicar los conceptos aprendidos para analizar el uso de aparatos eléctricos en casa u otros contextos.

Introducción (10 - 15 minutos)

1. Revisión de conceptos previos: El profesor inicia la clase recordando los conceptos de corriente eléctrica, tensión eléctrica y resistencia eléctrica, que fueron estudiados en clases anteriores. El profesor puede hacer preguntas a los alumnos para activar el conocimiento previo y asegurarse de que todos estén en la misma página. (5 minutos)

2. Situaciones problema: El profesor propone dos situaciones problema para despertar el interés de los alumnos:

   • "¿Por qué una bombilla de 100W brilla más que una de 60W, incluso si ambas están conectadas a la misma tensión?"
   • "Si tienes una ducha de 2200W y un calentador de 1500W, y ambos están conectados al mismo enchufe, ¿qué sucederá?"

   Estas preguntas llevan a los alumnos a reflexionar sobre la potencia eléctrica y su relación con la tensión y la corriente eléctrica. (5 minutos)

3. Contextualización: El profesor destaca la importancia de la potencia eléctrica en la vida cotidiana, mencionando que a través de ella pagamos la factura de electricidad, y que es fundamental entender cómo funciona para usar la electricidad de manera eficiente. El profesor también puede mencionar ejemplos de aplicaciones de la potencia eléctrica en diferentes áreas, como la industria, la medicina, la ingeniería, etc. (3 minutos)

4. Introducción al tema: El profesor presenta el tema de la clase, la potencia eléctrica, explicando que representa la rapidez con la que la energía eléctrica se transfiere o se convierte en un circuito eléctrico. Para captar la atención de los alumnos, el profesor puede compartir algunas curiosidades o datos interesantes sobre la potencia eléctrica:

   • "¿Sabías que la potencia eléctrica es la magnitud que define la capacidad de un aparato eléctrico para realizar trabajo por unidad de tiempo?"
   • "¿Y que el símbolo de la potencia eléctrica, la 'W', es un homenaje a James Watt, el inventor de la máquina de vapor, que fue una de las primeras aplicaciones prácticas de la potencia eléctrica?" (2 minutos)

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Teoría de la Potencia Eléctrica (10 minutos)

   • Definición y Unidad de Medida: El profesor comienza a desarrollar la teoría explicando que la potencia eléctrica es la tasa a la cual la energía eléctrica se transfiere o se convierte en un circuito eléctrico. La unidad de potencia eléctrica es el vatio (W), que es igual a un julio de energía transferida o convertida cada segundo. El profesor puede dar ejemplos de diferentes aparatos eléctricos y sus potencias, para que los alumnos puedan tener una idea práctica de la unidad de medida. Por ejemplo, una bombilla común de 60W, un secador de pelo de 1200W, un horno de microondas de 1000W, etc.
   • Potencia y Trabajo Eléctrico: El profesor refuerza la idea de que la potencia eléctrica está relacionada con el trabajo realizado por la corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la potencia de un aparato, más trabajo puede realizar en un tiempo determinado. Para ilustrar, el profesor puede usar el ejemplo de una bombilla de 60W y una bombilla de 100W. Ambas producen la misma luz, pero la bombilla de 100W realiza el trabajo más rápidamente, ya que su potencia es mayor.
   • Potencia y Tiempo de Uso: El profesor destaca que al calcular la factura de electricidad, pagamos no solo por la potencia de los aparatos, sino también por el tiempo que se utilizan. Es decir, la energía eléctrica consumida es el producto de la potencia por la duración de uso. Para ilustrar, el profesor puede hacer el cálculo del costo de uso de un aparato de 100W si se usa durante una hora, un día, un mes, etc.

2. Relación entre Potencia Eléctrica, Tensión y Corriente (10 minutos)

   • Ley de Joule: El profesor introduce la Ley de Joule, que establece que la potencia eléctrica es igual al producto de la corriente eléctrica por la diferencia de potencial (tensión) en un circuito. El profesor explica que si la tensión en un circuito permanece constante, la potencia aumentará con el aumento de la corriente y disminuirá con la disminución de la corriente. Para ilustrar, el profesor puede hacer los cálculos de potencia para diferentes valores de corriente y tensión.
   • Potencia en Circuitos en Serie y en Paralelo: El profesor explica que en un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los componentes, por lo que la potencia es directamente proporcional a la tensión. En un circuito en paralelo, la tensión es la misma en todos los componentes, por lo que la potencia es directamente proporcional a la corriente. El profesor puede usar un diagrama de circuito simple para ilustrar estos conceptos y hacer los cálculos de potencia.
   • Ejemplos Prácticos: Para consolidar la comprensión, el profesor puede presentar algunos ejemplos prácticos de aplicaciones de la potencia eléctrica en circuitos cotidianos, como el funcionamiento de una ducha eléctrica, de una bombilla incandescente, de una nevera, etc. El profesor puede pedir a los alumnos que identifiquen los componentes del circuito, calculen la potencia y discutan la eficiencia del uso de la energía.

3. Resolución de Problemas (5 minutos)

   • Ejercicios Prácticos: El profesor propone algunos ejercicios de cálculo de potencia eléctrica en circuitos en serie y en paralelo para que los alumnos los resuelvan individualmente. Después de un tiempo determinado, el profesor verifica las respuestas y aclara las dudas. El profesor también puede proponer problemas más desafiantes, que involucren el cálculo de la potencia eléctrica en situaciones cotidianas, como el uso de diferentes aparatos en casa, el consumo de energía de un coche eléctrico, etc.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discusión en Grupo (5 minutos): El profesor pide a los alumnos que se reúnan en grupos de hasta cinco personas. Cada grupo debe discutir y proponer soluciones para las situaciones problema presentadas al inicio de la clase. El profesor circula por el aula, escuchando las discusiones de los grupos y aclarando las dudas que puedan surgir. Después del tiempo determinado, cada grupo presenta sus conclusiones a la clase.

2. Conexión con la Realidad (5 minutos): El profesor propone que los alumnos conecten los conceptos aprendidos con situaciones reales. Para ello, el profesor puede usar las siguientes preguntas como guía:

   • "¿Cómo puede ayudarnos el concepto de potencia eléctrica a entender el funcionamiento de los aparatos eléctricos que usamos en nuestro día a día?"
   • "¿Cómo podemos aplicar lo que aprendimos sobre potencia eléctrica para ahorrar energía en casa u otros lugares?"
   • "¿Puedes pensar en otros contextos donde la potencia eléctrica sea importante, además de la vida cotidiana?"

   El profesor puede pedir a los alumnos que compartan sus respuestas con la clase, promoviendo una discusión sobre la importancia de la potencia eléctrica y el uso eficiente de la energía eléctrica.

3. Reflexión Individual (3 minutos): El profesor propone que los alumnos reflexionen individualmente sobre lo aprendido en la clase. Para ello, el profesor puede hacer las siguientes preguntas:

   • "¿Cuál fue el concepto más importante que aprendiste hoy?"
   • "¿Qué preguntas aún no han sido respondidas?"

   Los alumnos tienen un minuto para pensar en sus respuestas. Luego, el profesor puede pedir a algunos alumnos que compartan sus reflexiones con la clase, proporcionando una retroalimentación valiosa sobre la comprensión de los alumnos y posibles áreas que necesitan más exploración.

4. Feedback y Cierre (2 minutos): Finalmente, el profesor solicita feedback a los alumnos sobre la clase, preguntando si encontraron claros los conceptos, si tuvieron dificultades en algún punto y si les gustaría más práctica o ejemplos. El profesor agradece la participación de todos, refuerza la importancia del tema y finaliza la clase, preparando a los alumnos para el próximo tema.

Este Retorno brinda una oportunidad para que los alumnos consoliden lo aprendido, establezcan conexiones con la vida real y expresen sus dudas y reflexiones. Además, el feedback del profesor y de los alumnos ayuda a mejorar la eficacia de la enseñanza y el aprendizaje.

Conclusión (5 - 7 minutos)

1. Resumen de los Contenidos (2 minutos): El profesor repasa los puntos principales abordados durante la clase, haciendo un breve resumen para reforzar el aprendizaje. Los temas a revisitar son:

   • Definición de potencia eléctrica y su unidad de medida, el vatio (W).
   • La relación entre potencia, corriente y tensión eléctrica en un circuito, según la Ley de Joule.
   • La diferencia en la potencia eléctrica en circuitos en serie y en paralelo.
   • La aplicación de los conceptos de potencia eléctrica en situaciones prácticas cotidianas.

2. Conexión entre Teoría y Práctica (1 minuto): El profesor destaca cómo la clase conectó la teoría, la práctica y la aplicación de los conceptos. Puede mencionar las actividades realizadas, como la resolución de problemas y la discusión en grupo, que ayudaron a los alumnos a aplicar la teoría y entender la relevancia de la potencia eléctrica en diferentes contextos.

3. Materiales Extras (1 minuto): El profesor sugiere algunos materiales adicionales para los alumnos que deseen profundizar sus conocimientos sobre potencia eléctrica. Estos materiales pueden incluir videos en línea, simulaciones interactivas, libros de texto y sitios de referencia. Por ejemplo, el profesor puede recomendar un video que explique la Ley de Joule de forma visual y práctica, o un sitio que ofrezca problemas de potencia eléctrica para resolver.

4. Relevancia del Tema (1 minuto): Para finalizar la clase, el profesor refuerza la importancia del tema presentado para el día a día de los alumnos. Puede mencionar, por ejemplo, cómo la comprensión de la potencia eléctrica puede ayudar a ahorrar energía en casa, a entender el funcionamiento de los aparatos eléctricos o a tomar decisiones informadas sobre el uso de la electricidad. También puede resaltar la relevancia del tema para áreas profesionales como la ingeniería, la medicina, la industria, entre otras.

5. Cierre (1 - 2 minutos): Por último, el profesor agradece la participación de los alumnos, los anima a seguir estudiando el tema y les recuerda el tema de la próxima clase. También puede proporcionar un canal de comunicación para dudas y aclaraciones, como un correo electrónico o una plataforma en línea.

La Conclusión de la clase ayuda a consolidar el aprendizaje, motivar a los alumnos a seguir estudiando el tema y comprender la relevancia del tema para sus vidas.