Introducción

En este proyecto, vamos a explorar el fascinante mundo de los circuitos eléctricos. Imaginen cómo sería el mundo sin electricidad. No habría luz en nuestras casas, no habría televisión para ver, ni computadoras para aprender y divertirse. De hecho, casi todo lo que usamos diariamente funciona con base en circuitos eléctricos.

Un circuito eléctrico es una conexión de dispositivos eléctricos que permite el paso de corriente eléctrica. Está formado básicamente por una fuente de energía (como una batería), un dispositivo de uso (como una lámpara, un motor o una bocina) y conductores que conectan la fuente al dispositivo. Es importante entender que para que haya circulación de corriente, el circuito debe estar cerrado, es decir, no puede haber interrupciones o "lagunas" en el camino que la corriente debe seguir.

Dentro de un circuito, la corriente eléctrica sigue del polo positivo al polo negativo, pasando por los diversos componentes que pueden componer el circuito, como resistencias, capacitores e inductores. Cada uno de estos componentes desempeña un papel específico y fundamental para el funcionamiento del circuito. En nuestro proyecto, nos vamos a enfocar en los circuitos más simples, que involucran solo una fuente de energía, conductores y un dispositivo de uso.

Contextualización

Los circuitos eléctricos son fundamentales para nuestra vida moderna. Son la base para el funcionamiento de todos los aparatos y dispositivos que usamos diariamente. Por lo tanto, entender cómo funcionan es esencial no solo para quienes desean seguir una carrera en el área de ciencias o ingeniería, sino para cualquier persona que quiera entender mejor el mundo a su alrededor.

Por eso, en este proyecto, vamos a sumergirnos en el mundo de los circuitos eléctricos. Vamos a construir nuestros propios circuitos, entendiendo en detalle cómo funciona cada componente y de qué manera se relacionan para permitir el paso de corriente y el funcionamiento de un dispositivo. Al final, tendrán una mejor comprensión de cómo se conduce la electricidad y de cómo funcionan los aparatos eléctricos.

Para prepararse para el proyecto y profundizar en el tema, recomiendo la lectura del capítulo 7 del libro "Física - Conceptos y Contextos", de James Walker, que habla sobre corriente, resistencia y fuerza electromotriz. Además, el sitio Brasil Escola posee una sección dedicada a la explicación de circuitos eléctricos (https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-eletricos.htm) que puede ser muy útil para la comprensión del tema. Y finalmente, el canal Manual do Mundo en YouTube tiene varios videos sobre electricidad y circuitos que son al mismo tiempo educativos y divertidos.

Actividad Práctica

Título de la Actividad: Construcción de un Circuito Eléctrico Básico

Objetivo del Proyecto:

En este proyecto, van a construir un circuito eléctrico básico, aplicando los conceptos teóricos aprendidos sobre corrientes eléctricas, comprobar la ley de Ohm y entender el concepto de resistencia eléctrica en un circuito.

Descripción Detallada del Proyecto:

Cada grupo, formado por 3 a 5 alumnos, será responsable de construir dos tipos diferentes de circuitos: un circuito en serie y uno en paralelo, utilizando lámparas, cables, pilas y un interruptor. La idea es crear una mini-casa de muñecas con iluminación eléctrica.

Dividiremos la actividad en fases:

1. Estudio teórico sobre circuitos eléctricos en serie y paralelo.
2. Planificación y dibujo de los circuitos.
3. Construcción de los circuitos.
4. Pruebas y análisis de los circuitos.
5. Redacción del informe final.

Materiales Necesarios:

• 2 Pilas (1,5V)
• 4 Lámparas pequeñas
• Cables de cobre
• 1 Interruptor
• Cartón y material para construcción de la mini-casa de muñecas
• Multímetro para medición de corriente y tensión (opcional)

Paso a Paso de la Actividad:

1. Estudio Teórico: Revisen los conceptos de circuitos en serie y paralelo utilizando los recursos recomendados en la introducción.

2. Planificación de los Circuitos: Dibujen un diagrama detallado de los circuitos en serie y paralelo que pretenden construir. La casa debe tener al menos dos habitaciones con una lámpara en cada una. En el circuito en serie, las lámparas deben estar conectadas una tras otra y en el circuito paralelo, las lámparas deben estar conectadas en paralelo.

3. Construcción de los Circuitos: Sigan el diagrama para construir los circuitos en la casa de muñecas. Recuerden considerar dónde se colocará el interruptor y asegurarse de que la corriente eléctrica pueda fluir adecuadamente a través de su circuito.

4. Pruebas y Análisis de los Circuitos: Enciendan el circuito y asegúrense de que todas las lámparas se iluminen. Usen el multímetro para medir la corriente y la tensión en diferentes puntos del circuito (si está disponible). Observen qué sucede si se retira o quema una lámpara.

5. Redacción del Informe Final: Con base en la experiencia práctica y en el estudio teórico, los alumnos deberán redactar un informe que contenga:

   • Introducción: Contexto del proyecto, relevancia y aplicación de los circuitos eléctricos en el mundo real, y el objetivo del proyecto.
   • Desarrollo: Explicación de los conceptos teóricos trabajados, descripción detallada de la construcción del proyecto, discusión de los resultados obtenidos. Aquí, los alumnos deberán explicar su proceso de construcción, las decisiones tomadas, los desafíos encontrados y cómo fueron superados, además de interpretar los datos obtenidos (si usaron el multímetro).
   • Conclusión: Retomada de los puntos principales del trabajo, reflexión sobre los aprendizajes obtenidos y conclusiones extraídas. Los alumnos deben reflexionar sobre el proyecto en una perspectiva más amplia, pensar en cómo este proyecto se encaja en el mundo real y cuáles fueron los principales aprendizajes que la actividad proporcionó.
   • Bibliografía: Lista de referencias utilizadas para auxiliar en la elaboración del proyecto.

Al final del proyecto, se espera que hayan comprendido los conceptos básicos de un circuito eléctrico, sus características y funcionalidades, además de haber desarrollado habilidades de colaboración en equipo, gestión del tiempo y resolución de problemas.