Activitats didàctiques de Tecnologia

Durant aquest curs el projecte que us proposo per realitzar a l’aula de tecnologia, està lligat directament amb els continguts teòrics d’electricitat que hem treballat a l’aula durant el primer trimestre.

Com qualsevol altre projecte, haurà de seguir les fases del procés tecnològic que ja vàrem estudiar a 1r d’ESO. Per refrescar una mica la memòria, recordarem que aquestes són:

• Detecció necessitat
• Investigació i recerca
• Generació d’idees
• Selecció millor idea
• Disseny
• Planificació
• Construcció
• Avaluació

En el nostre cas la primera fase de Detecció de la necessitat vindrà dada per les indicacions i condicions prèvies que us donaré del propi projecte.

Recordeu també que la realització d’un projecte no és tan sols la construcció del propi objecte, sinó que cal fer una sèrie de documents que ens facilitaran la construcció i posteriorment la valoració. Aquests són:
Projecte (abans de la construcció): Document escrit a on s’especifica allò que volem fer i que inclourà les fases 1 a 6
Memòria (després de la construcció): Document escrit en el que a part d’indicar el que volíem fer (Projecte) també haurà d’incloure com ho hem fet, dificultats que han sorgit, variacions sobre el projecte inicial i avaluació.
Si voleu més informació haureu d’anar a la untat 1 (Tecnologia i procés tecnològic) de 1r d’ESO.

Ara sí entrarem de ple en el nostre projecte concret:

DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN JOC ELÈCTRIC D’HABILITAT

Descripció i Condicions Prèvies

L’activitat inclou el disseny, el projecte, la construcció i la realització d’una memòria d’un joc elèctric d’habilitat creat per vosaltres. Tot el procés serà molt lliure, ja que es vol promoure la vostra imaginació i capacitat per resoldre de forma autònoma el repte que suposa el projecte.

El joc bàsic constarà d’una argolla de filferro conductor que haurà de moure’s per un altre filferro ubicat al seu interior al llarg d’un determinat recorregut.

Les condicions prèvies que caldrà complir són:

• El recorregut ha de tenir cert nivell de dificultat però ser assolible.
• Cal un interruptor de posta en marxa del joc
• Quan l’argolla tingui contacte amb el filferro s’haurà d’encendre un llum
• Quan l’argolla arribi al final del recorregut s’haurà d’encendre un altre llum de diferent color
• Tot el circuit elèctric haurà de funcionar a 4,5 V

El tipus i forma del suport del joc, la forma del recorregut, l’ambientació i la decoració són lliures i es valoraran de manera important. Cal originalitat i fer uns bons acabats.

Si us animeu, també podeu optar per qualsevol altre joc d’habilitat que inclogui els elements elèctrics que hem indicat.

Projecte inicial

El procés s’iniciarà amb la realització d’un projecte escrit que haurà de constar dels següents apartats:

• Idees prèviesIdea seleccionada
• Croquis
• Esquema elèctric
• Pla detallat del treball de construcció amb les fases ordenades
• Llistat d’eines
• Llistat de materials

Un cop realitzat, s’haurà de lliurar per valorar si compleix les condicions i es veu factible la seva realització. Un cop acceptat el projecte ens posarem a construir.

Construcció
La construcció del vostre projecte es realitzarà a l’aula de tecnologia, si bé a casa podeu treballar els aspectes de decoració.

Haureu de portar els materials que us calguin segons el que heu indicat al projecte i a l’aula de tecnologia tindrem les eines i petit material accessori que pugui ser necessari.

Memòria
Un cop finalitzada la construcció caldrà realitzar la Memòria escrita. Com ja sabeu la memòria ha de servir perquè qualsevol persona que la llegeixi pugui saber que volíem fer, que hem fet, com ho fet, quines dificultats hem tingut i quina avaluació final hi donem.

De forma resumida podríem dir, que la memòria ha de ser un document amb el que una altra persona pugui fer la construcció i no incorre en els errors que nosaltres hem pogut fer.
Una proposta d’apartats de la memòria seria:

Avaluació
S’avaluarà per separat el projecte, la construcció i la memòria final.
El projecte i la memòria han de tenir els apartats que hem comentat.
En quant al propi objecte, els mínims per superar la tasca seran que compleixi les condicions prèvies i que funcioni. A partir d’aquí es valorarà la innovació en el disseny, la resistència física, la decoració, etc…, com us dic a classe “que si estigues a l’aparador d’una botiga el volguéssim comprar”

L’electricitat és una forma d’energia produïda pel moviment dels electrons dels àtoms que constitueixen alguns elements. És una forma còmoda de transportar l’energia i existeix molta tecnologia i aparells per al seu ús.

Els apartats que treballarem en aquesta unitat seran:

1. Introducció. Donada la presència constant de l’electricitat a les nostres vides, cal que ens plantegem preguntes sobre qüestions que resulten molt comunes però sobre les que cal reflexionar: que creus que és l’electricitat?, d’on surt l’electricitat quan endollem un aparell?, quines avantatges i inconvenients te l’ús de l’electricitat?, que faríem sense electricitat?, som electro-dependents?, té substituts reals l’electricitat?

                          Com hi arribem?

Activitats:
– Fes un llistat de 25 aparells de casa teva que funcionin amb electricitat. Indica quins d’ells van amb piles i quines avantatges pot tenir aquest fet
– Imagina’t un dia normal en la teva vida. Fes un redactat explicant quines coses no podries fer si no hagués electricitat

2. L’electricitat: principis bàsics

• Fets històrics. Podem trobar les primeres observacions dels fenòmens elèctrics a l’antiga Grècia ja fa més de dos mil anys, quan van comprovar que al fregar un tros d’ambar, aquest atreia petites fibres. Més endavant es van comprovar els efectes amb petits trossos de ferro imantat que es situava en posició nord – sud. Al segle XIX es crea al primera pila (Volta), es defineix la Llei d’ohm i es creen consumidors i generadors d’energia elèctrica. Ja al segle XX es produeix la gran expansió amb l’electrificació domèstica i industrial
• Estructura de la matèria. La matèria està composada per àtoms en els que cal distingir un nucli amb protons i neutrons i uns orbitals a on es troben situats els electrons
• L’electricitat: font o forma d’energia? Transformacions. En l’estudi de l’electricitat i de les energies en general, cal diferenciar clarament que és una font i que és una forma d’energia. L’electricitat és una forma d’energia i per tant no podrem parlar de si és renovable o contaminant, caldrà anar en cada moment a la seva font
• Corrent elèctric. Entenem per corrent elèctric la circulació o moviment ordenat d’electrons per un conductor

• Corrent altern i corrent continu. Hem de diferenciar dos tipus de corrent elèctric: Altern a on els electrons varien el seu sentit de circulació constantment i Continu a on sempre segueixen el mateix sentit. Les centrals elèctriques proporcionen corrent altern i les piles corrent continu.

• Efectes de l’electricitat. L’electricitat és tant important a la nostra vida pels diferents i grans efectes que pot originar. Els més importants són: magnètics (motors), tèrmics (radiadors), químics (electròlisi), lumínics (bombetes), sonors (altaveus), biològics (desfibril·lador)

Activitats:
– Dibuixa un àtom amb les seves partícules elementals
– Fes un quadre amb tres exemples de cada un dels efectes de l’electricitat

3. Introducció al circuit elèctric.
Abans d’endinsar-nos més i per poder iniciar les pràctiques de construcció de circuits elèctrics, cal conèixer un conceptes previs dels circuits elèctrics, que posteriorment ampliarem i tractarem de forma descriptiva. Aquest conceptes a introduir són:

• Circuit elèctric. Un circuit elèctric és un conjunt d’elements per on circula l’electricitat (moviment d’electrons)i mostra els seus efectes
• Sentit del corrent. En els esquemes elèctrics es marca que l’electricitat circula del pol positiu del generador al negatiu i es considerat el sentit convencional. Malgrat això el sentit real és justament al contrari, del pol negatiu al positiu.
• Components bàsics i simbologia
  • Generadors. Són els que provoquen el moviment dels electrons
  • Conductors. Són els “conductes” pels quals es mouen els electrons.
  • Receptors. Són els elements que transformen l’electricitat en algun efecte que ens pugui ser útil.
  • Elements de control. Ens permeten dirigir, aturar, deixar circular, reduir,… el pas d’electricitat
  • Elements de seguretat. Són elements que ens protegeixen dels perills de l’electricitat
• Circuit obert i circuit tancat. Hem de considerar que un circuit està obert quan l’electricitat no pot recorre tots els components. En canvi està tancat quan si que pot circular i per tant que els receptors entrin en funcionament. El pas de tancat a obert ( o a l’inrevés) s’aconsegueix amb els interruptors o polsadors
• Representació gràfica. Els diferents components dels circuits elèctrics tenen la seva simbologia que és acceptada internacionalment. Així mateix hi ha altres normes a l’hora de dibuixar els circuits elèctrics, com són que els conductors es tracin amb línies rectes (no corbes o ondulades), que les unions de conductors es marquin amb un punt, que no es creuïn els conductors sempre que sigui possible, etc…
• Concepte de circuit sèrie, paral·lel i mixta. Els diferents components dels circuits elèctrics tenen la seva simbologia que és acceptada internacionalment. Així mateix hi ha altres normes a l’hora de dibuixar els circuits elèctrics, com són que els conductors es tracin amb línies rectes (no corbes o ondulades), que les unions de conductors es marquin amb un punt, que no es creuin els conductors sempre que sigui possible, etc…

Activitats:
– Quines semblances podem trobar entre un circuit elèctric i un circuit d’aigua tancat?
– Dibuixa el circuit elèctric més simple que pugui existir
– Dibuixa un circuit elèctric obert amb una pila, dues bombetes en sèrie i un interruptor, indicant el sentit del corrent. Dibuixa’l ara tancat
– Dibuixa un circuit elèctric obert amb una pila, dues bombetes en paral•lel i un interruptor, indicant el sentit del corrent. Dibuixa’l ara tancat

4. Magnituds elèctriques

• Magnituds bàsiques: Voltatge, intensitat i resistència
• Llei d’Ohm. Resolució de problemes.
• Associació de generadors i resistències: sèrie i paral•lel
• Llei de Joule. Càlcul de conductors.
• Altres magnituds: Treball, energia i potència.
• Resolució de problemes
• Instruments de mesura: Tester

Si voleu practicar problemes d’aquestes magnituds aquí en teniu uns quants

En aquest enllaç podeu veure els apunts de classe (electricitat part 1) fins a aquest punt

5. Electromagnetisme

6. Components d’un circuit elèctric

• Components i esquemes bàsics
• Generadors:(Que són? , usos, aplicacions, limitacions, avantatges i inconvenients)
  • Transformadors de fonts d’energia
  • Piles i bateries
  • Dinamos
  • Alternadors: centrals termo – elèctriques
  • Cèl•lules fotovoltaiques
  • Aerogeneradors

• Conductors
• Receptors: Transformacions lumíniques, calorífiques, mecàniques, sonores, biològuiques

o Elements de control i regulació
o Elements de seguretat

7. Transport de l’electricitat

– Transformadors elèctrics
– Conductors aeris i soterrats
– Arribada als edificis

 8. Instal•lacions domèstiques d’electricitat

o Comesa de l’edifici
o Comptadors
o Elements de limitació i seguretat
o Línies interiors dins de l’habitatge
o Punts de consum
o Anàlisi rebut elèctric

En aquest enllaç podeu veure els apunts de classe (electricitat part 2) fins a aquest punt