Tecnologia 2 ESO - solucionari

(1)

Tecnologia

ESO

Dia a dia a l’aula

Recursos didàctics

B IB L IO T E C A D E L P R OF E S S OR A T

Dia a dia a l’aula. Tecnologia 2 per a ESO, és una obra col·lectiva concebuda, dissenyada i creada al Departament d’Edicions Educatives de Grup Promotor / Santillana Educación, SL, dirigit per Teresa Grence Ruiz i Pere Macià Arqué.

En l’edició ha participat l’equip següent: AUTORS

Manuel Armada Roberto Blanco Gil Eufrasio Cabezas Gómez Jesús Diéguez Nandares Ernest Ferrer i Batlle Diego Gallardo Maximiano Martín Krassimirov José G. López de Guereñu Tomás López Soriano Jorge López Werner Alfonso Lozano Mateos

Gabriela Martín Bermejo Laura Muñoz Ceballos M.ª Isabel Ortiz Gandía Juan Pérez Malagón Alberto Peña Pérez Gabriel Prieto Renieblas Inés Rouces González M.ª Jesús Tardáguila Laso César Vallejo Martín-Albo Olga Villanueva García

EDICIÓ

Gemma Comas i Cortijo Laura Muñoz Ceballos

EDICIÓ EXECUTIVA

David Sánchez Gómez

DIRECCIÓ DEL PROJECTE

(2)

(3)

Índex

Per què SABER FER? . . . 5

Les claus del projecte . . . 6

Guions didàctics i Atenció a la diversitat

Unitat 1 . . . 11

Unitat 2 . . . 49

Unitat 3 . . . 87

Unitat 4 . . . 131

Unitat 5 . . . 167

Unitat 6 . . . 207

Unitat 7 . . . 243

(4)

(5)

Per què SABER FER?

Tots tenim una passió. Des de fa més de 30 anys, Grup Promotor, i des de’n fa més de 50, Santillana, no hem deixat de treballar, investigar, fer productes i serveis i buscar innovacions que millorin l’educació, com a forma de construir un món més bo per a tots.

El fruit d’aquest compromís ha estat una llarga història de grans projectes educatius, que s’han concebut des de la realitat social i acadèmica que hi ha hagut en cada moment i han nascut amb vocació d’acompanyar els alumnes en l’aventura d’aprendre i de dotar el profes-sorat de totes les eines i els recursos necessaris per portar a terme la tasca d’educar. Així, el nostre nou projecte, SABER FER, sorgeix com a resposta a un nou currículum i als canvis substancials que s’han produït en tots els aspectes de la nostra vida.

Avui, més que mai, en la societat de la informació, en un món cada vegada més global, regit per un canvi ràpid i constant, l’educació marca la diferència. Vivim un present de grans inter-rogants que mereixen grans respostes. Cal educar avui els ciutadans d’un demà que està

per construir.

L’educació s’ha centrat tradicionalment en l’ensenyament de continguts, es tractava de saber. Ara, la comunitat educativa és conscient que cal fer un pas endavant: a més de saber, cal

SABER FER. L’aprenentatge per competències és el model elegit per assolir amb èxit els nous objectius que la societat reconeix com a necessaris en l’educació dels infants i els ado-lescents. Saber comunicar, interpretar, deduir, formular, valorar, seleccionar, triar, decidir, com-prometre’s, assumir, etc. és actualment tan important com conèixer els continguts tradicionals de les nostres matèries. Necessitem treballar amb idees, ser capaços de resoldre problemes i prendre decisions en contextos canviants. Hem de ser flexibles, versàtils, creatius…

Però el nom de la sèrie té un segon significat. Per superar el repte que tenim davant, Grup

Promotor / Santillana aportarà tot el seu SABER FER, estarà al costat del professorat i l’alumnat, oferint materials, serveis, experiència… per garantir aquest èxit.

L’IMPULS QUE NECESSITA

EL SEU FUTUR

5 DIA A DIA A L’AULA TECNOLOGIA 2 ESO Material fotocopiable © Grup Promotor / Santillana Educación, S. L.

(6)

Les claus del projecte

SABER FER

L’OBJECTIU: QUE ELS ALUMNES ADQUIREIXIN

LES COMPETÈNCIES QUE NECESSITA UN CIUTADÀ DEL SEGLE XXI

Tots som conscients que la societat actual requereix unes capacitats molt diferents de les que es demanaven fins fa poc de temps. Necessitem persones capaces de:

• Fer-se preguntes pertinents. • Informar-se a través de fonts diverses, textuals o gràfiques, fet que implica: – Buscar informació. – Interpretar aquesta informació de forma coherent amb el tipus de font. • Pensar reflexivament, críticament i creativament. • Crear-se una opinió, un judici i prendre decisions adequades. • Comunicar-se oralment i per escrit. • Fer connexions: connectar els continguts teòrics amb la vida real (pròxima o llunyana) i con-nectar els sabers de les diferents matèries entre si. • Participar i comprometre’s, donar servei a la comunitat. • Aprendre cooperativament amb els companys. • Tenir sempre present la perspectiva ètica, tenir intel·ligència emocional i ètica. • Aprendre al llarg de la vida. Aquest objectiu es materialitza en l’estructura de les unitats didàctiques del material de l’alum-ne i en els diferents projectes que formen la Biblioteca del professorat.

UNA METODOLOGIA CENTRADA EN L’ALUMNE, PERQUÈ ASSOLEIXI UNA

BONA COMPRENSIÓ I ES CONVERTEIXI EN UNA PERSONA COMPETENT

El projecte SABER FER combina els aspectes més bons de la tradició escolar i les aportacions de les noves metodologies. El centre educatiu ha de ser capaç de desenvolupar sabers

sò-lids, atès que només és possible pensar i actuar quan coneixem amb profunditat. A més, el

centre escolar té la funció d’educar persones que converteixin el coneixement en acció i amb habilitats socials i morals sòlides. En el projecte SABER FER:

• L’alumne és el centre del seu propi aprenentatge: es fa preguntes, busca informació i s’informa, participa, aprèn a controlar l’aprenentatge, emprèn projectes…

• Es combinen activitats senzilles i tasques de més complexitat, excel·lents per desenvolupar

les competències bàsiques, ensenyar a pensar els alumnes, resoldre problemes i

situ-acions reals, desenvolupar el pensament creatiu…

•

S’utilitzen metodologies orientades a potenciar l’excel·lència dels alumnes, com ara i l’apre-nentatge cooperatiu i l’apre S’utilitzen metodologies orientades a potenciar l’excel·lència dels alumnes, com ara i l’apre-nentatge per projectes, tant en activitats dins del llibre de

l’alumne, com en projectes específics de la Biblioteca del professorat; també propostes per potenciar el plurilingüisme, materials d’oratòria, etc. • Es busca una educació que vagi més enllà dels aspectes estrictament acadèmics, que plante-gi situacions que fomentin la participació dels alumnes, l’actitud emprenedora i que l’alumnat s’involucri en la seva realitat quotidiana, en els problemes i les realitats del centre escolar, del seu barri, però també des d’una perspectiva global i planetària. En definitiva, que aprengui a relacionar aprenentatge i servei a la comunitat, aprenentatge i compromís social. Aquesta varietat de plantejaments del projecte SABER FER converteix l’aula en un escenari

d’experiències molt diverses i enriquidores per a l’alumne.

(7)

UNA ESCOLA INCLUSIVA,

EN QUÈ TOTS DESENVOLUPIN LES CAPACITATS I ELS TALENTS

Per assolir aquest objectiu, els llibres de l’alumne disposen d’activitats molt variades, i la Bibli-oteca del professorat conté plans de suport i reforç per als alumnes amb dificultats i un

programa d’aprofundiment per a aquells que poden anar més enllà.

UN SISTEMA D’AVALUACIÓ POTENT COM A GARANTIA D’ÈXIT

L’avaluació sempre ha tingut un paper destacat en l’àmbit acadèmic. Al llarg de les últimes dècades s’ha anat imposant una concepció de l’avaluació contínua i formativa, l’objectiu de la qual és detectar les dificultats dels alumnes a fi de decidir mecanismes que els permetin superar-les. El paper de l’avaluació es reforça amb el nou currículum, en el qual l’avaluació esdevé una part fonamental del procés de l’aprenentatge de l’alumne, amb un enfocament global, continuat i integrador; avaluar per aprendre. El projecte SABER FER inclou:

• Proves d’avaluació de continguts i proves d’avaluació per competències per a totes les matèries. • Rúbriques d’avaluació. • Diferents eines informàtiques: – Deures, per al seguiment diari dels alumnes – Generador de proves – Informes i estadístiques – Biblioteca de proves externes

L’ATENCIÓ ESPECIAL A LES TECNOLOGIES DE LA INFORMACIÓ

En els llibres de l’alumne i la Biblioteca del professorat són recurrents les activitats i les tas-ques que requereixen l’ús de les TAC.

L’ensenyament digital es veu potenciat amb els nostres productes digitals, LlibreMèdia i

Lli-breNet, i per l’Aula

Virtual, un entorn digital amb productes, aplicacions i serveis per a l’alum-nat i el professorat.

(8)

En què es concreta el projecte

SABER FER

LLIBRES NOUS PER A NOUS TEMPS

Llibres amb una seqüència didàctica centrada en l’alumne, en l’adquisició de les competències

bàsiques i en el pensament creatiu i reflexiu.

• El punt de partida de les unitats didàctiques és motivar els alumnes mitjançant el desafiament, el repte, la curiositat, l’enigma..., a partir d’una situació problemàtica o que evidencia la presència de la tecnologia a la vida quotidiana, plantejada d’una manera molt pràctica. A continuació, se’ls plan-tegen preguntes que els permetran consolidar els continguts que es presenten gràficament, desco-brir quins coneixements tenen sobre el tema que estudiaran, al mateix temps que pretenen estimu-lar el desig d'aprofundir en els continguts que es trebalestimu-laran en la unitat.

• A continuació, es desenvolupen els continguts de la unitat didàctica, que han estat seqüenciats d’acord amb els continguts especificats en el currículum de Catalunya. Els continguts científics han estat rigorosament revisats per garantir la presència de les últimes consideracions científiques mun- dials en els temes treballats. En aquest sentit, la terminologia que es fa servir està comprovada cien-tíficament, és correcta i moderna.

A més, s’ha tingut en compte la complexitat que poden presentar aquests continguts i s’han adequat al nivell intel·lectual dels alumnes per facilitar-los-en la comprensió i l’aprenentatge. D’altra banda, la imatge, tant gràfics, esquemes, dibuixos com fotografies, ha estat curosament seleccionada i revisada. Els continguts teòrics es completen amb programes innovadors i una gran quantitat d’activitats

pràctiques, que tenen per objectiu convertir l’alumne en el centre de l’aprenentatge:

– SABER FER. Recull l’aprenentatge dels procediments i les destreses que es relacionen directa-ment amb els continguts de la pàgina.

– SABER-NE MÉS . En el transcurs de la unitat didàctica, els continguts van acompanyats de requa- dres amb informació per ampliar continguts, aclarir qüestions o donar coneixements que s’ade-qüin al tema que s’està treballant.

– Interpreta la imatge (el mapa, el gràfic, el dibuix, la fotografia...) ensenya els alumnes a «aprendre a veure», a observar. Es tracta d’una destresa molt útil en un món com el nostre, on l’aspecte vi-sual té un paper cada vegada més gran.

– Es plantegen propostes mitjançant les quals els alumnes poden explorar coneixements. En aques-tes proposEs plantegen propostes mitjançant les quals els alumnes poden explorar coneixements. En aques-tes, és fonamental l’ús de les TAC.

– Es proposen situacions perquè l’alumne s’involucri i es comprometi amb la societat.

– Les activitats són una constant al llarg de les unitats, ja que es plantegen de manera que perme-ten recapitular i fer exercicis de repàs i anàlisi sobre conceptes estudiats.

• Les pàgines finals de la unitat permeten fer tasques en les quals s’integren tots els continguts didàc-tics estudiats i, per tant, plantegen situacions molt potents des del punt de vista didàctic. S’apliquen els coneixements apresos a situacions reals, de l’àmbit acadèmic, de la vida quotidiana o de la socie-tat. L’alumne aplicarà tècniques en nous contextos i resoldrà casos pràctics i quotidians.

– A l’apartat d’Activitats finals, les activitats estan plantejades perquè l’alumnat comprovi tot el que recorda de la unitat, i relacioni i integri uns continguts amb uns altres, a partir del plantejament d’activitats més pràctiques. En cada activitat s’indica el grau de dificultat que té.

– S’incorpora un altre apartat de SABER FER, on es proposen a l’alumnat altres activitats per com-pletar el que han après.

– Activitats del projecte. Al final de cada unitat i al final del llibre es proposen diferents projectes vinculats als continguts que s'han treballat. A cada projecte es detallen els materials i les eines necessàries, es donen els esquemes i les instruccions per a la fabricació i es proporcionen imatges pas a pas del procés. L'activitat es planifica acuradament i es dóna una taula amb les sessions necessàries per dur-la a terme.

I, com sempre, aquests llibres presenten el rigor tradicional i la cura editorial de Grup Promotor /

Santillana: textos clars i adaptats a l’edat; il·lustracions de gran qualitat i amb un alt valor formatiu,

capaces de plantejar activitats d’anàlisi, observació, relació amb els continguts…; activitats variades, amb diferents objectius i diferents graus de dificultat…

(9)

UNA BIBLIOTECA DEL PROFESSORAT,

QUE ATÉN TOTES LES NECESSITATS DELS DOCENTS

Per al dia a dia a l’aula: • Programació didàctica.

• Recursos didàctics per a cada unitat:

– Esquemes dels continguts, suggeriments i recursos complementaris. – Fitxes de reforç.

– Fitxes d’aprofundiment.

– Solucionari del llibre de l’alumne. Tutoria:

• Sessions per donar suport al professorat en aquesta tasca. Competències per al segle XXI. Projectes i tasques per al seu desenvolupament

• Projectes d’aprenentatge cooperatiu i interdisciplinari. • Projecte social.

• Intel·ligència emocional i ètica. • La premsa a l’aula (més eina digital). Sistema d’avaluació

• Proves d’avaluació de continguts. • Proves d’avaluació per competències. • Generador de proves.

• Rúbriques.

• Biblioteca de proves d’avaluació externa (biblioteca digital).

UNA BONA OFERTA DIGITAL

• Aula Virtual Santillana, un entorn de serveis educatius.

• LlibreNet, un autèntic llibre digital, que permet treure el màxim partit a les noves tecnologies de la informació.

S’acompanya d’un complement molt útil, en format paper, el Quadern d’estudi, que facilita l’estudi dels alumnes.

• LlibreMèdia, el llibre en paper enriquit amb recursos digitals i eines potents.

(10)

(11)

Guió de la unitat

i suggeriments didàctics

Unitat 1

(12)

(13)

Dia a dia a l’aula. UNITAT 1

Guió de la unitat i recursos didàctics . . . 14

Objectius . . . 14

Continguts

. . . 14

Competències que es treballen . . . 15

Esquema de la unitat

. . . 15

Ensenyament individualitzat . . . 17

Repàs i suport

• Fitxa 1. Com funciona un circuit elèctric?

. . . 18

• Fitxa 2. Com es munten els circuits elèctrics?.

. . . . 20

• Fitxa 3. Aparells elèctrics .

. . . . 22

Aprofundiment

• Fitxa 4. Materials conductors i aïllants

. . . . 23

• Fitxa 5. Anàlisi de circuits

. . . . 24

• Fitxa 6. Modificació de circuits

. . . . 25

• Fitxa 7. Altres efectes de l’electricitat

. . . . 26

• Fitxa 8. Electrostàtica

. . . . 27

Recursos per a l’avaluació de continguts . . . 29

Proves

. . . . 30

• Prova B

. . . . 30

• Prova A

. . . . 32

Autoavaluació

. . . . 34

Criteris d’avaluació i solucions

. . . . 35

Recursos per a l’avaluació per competències . . . 39

Prova 1

. . . . 40

Criteris d’avaluació i solucions

. . . . 42

Solucionari del llibre de l’alumne

. . .

43

(14)

OBJECTIUS

1. Descriure i comprendre la naturalesa elèctrica de tots els cossos.

2. Conèixer les principals magnituds associades a l’electricitat: voltatge, intensitat i resistència. 3. Presentar el concepte de circuit elèctric i descriure

els principals símbols dels elements d’un circuit. 4. Conèixer el funcionament dels principals elements

generadors i receptors d’electricitat.

5. Conèixer les diferències entre els circuits en sèrie i paral·lel.

6. Comprendre la llei d’Ohm de manera teòrica i pràctica. 7. Descriure els principals efectes de l’energia elèctrica. 8. Fer servir els components bàsics que formen els circuits

elèctrics: piles, bombetes, interruptors o cables. 9. Adquirir coneixements pràctics útils quan es treballa

amb cables, allargadors, endolls, etc., seguint i respectant les normes bàsiques de seguretat.

10. Valorar la importància dels aparells elèctrics en la vida actual.

CONTINGUTS

SABER • Voltatge, intensitat, resistència i les unitats respectives en el sistema internacional. • Circuits.

• Generadors, receptors i elements de control i protecció: piles, bateries, llums, motors, timbres, interruptors, fusibles...

• Materials conductors i aïllants. • Circuits en sèrie i paral·lel. • Llei d’Ohm.

• Transformació de l’electricitat.

• Energia elèctrica i potència consumida.

SABER FER • Identificar els elements principals en l’esquema d’un circuit.

• Fer elements de control, com ara polsadors i interruptors, amb muntatges casolans senzills. • Muntar circuits en sèrie i en paral·lel amb resistències i bombetes. • Resoldre problemes elèctrics fent servir la llei d’Ohm. • Calcular el cost derivat de la utilització d’un o de diversos aparells elèctrics durant cert temps. • Elaborar projectes senzills en què intervinguin un o més circuits elèctrics. SABER SER • Apreciar el caràcter científic, però senzill, dels muntatges elèctrics.

• Mostrar interès per la construcció de circuits elèctrics. • Prendre consciència de la gran quantitat d’elements elèctrics que ens envolten. • Conèixer i respectar les mesures de seguretat relacionades amb l’electricitat. • Valorar l’impacte de l’electricitat en el medi ambient durant la producció, el transport i el consum d’aquesta.

ELECTRICITAT

PRESENTACIÓ I SUGGERIMENTS

1

(15)

CRITERIS D’AVALUACIÓ

1. Comprendre la naturalesa elèctrica de la matèria. 2. Definir els conceptes de voltatge, intensitat i resistència. 3. Conèixer les unitats de les principals magnituds elèctriques

en el sistema internacional.

6. Descriure els diferents elements d’un circuit.

4. Descriure la llei d’Ohm i resoldre algun problema senzill.

7. Diferenciar els conceptes de generadors, receptors i elements de control.

8. Construir interruptors i polsadors amb elements casolans. 9. Muntar circuits amb bombetes en sèrie i en paral·lel,

i ser capaços de predir-ne el funcionament.

5. Classificar diferents tipus de materials segons la seva capacitat de conducció o aïllament.

ESQUEMA DE LA UNITAT

ELECTRICITAT

Corrent elèctric Efectes del corrent

en sèrie en paral·lel elements tipus de connexions receptors cables de connexió generadors elements de control elements de protecció energia mecànica energia lluminosa energia calorífica energia química energia magnètica llei d’Ohm circuits elèctrics regeix el funcionament de

COMPETÈNCIES QUE ES TREBALLEN

Competència social i ciutadana

• Saber com es genera l’electricitat i les aplicacions d’aquesta fa que l’alumne es formi en habilitats pròpies de la vida quotidiana, com ara: connectar bombetes, conèixer els perills de la manipular l’electricitat i calcular-ne el consum. Això últim desenvolupa una actitud responsable sobre el consum d’electricitat. A més, s’incideix en el fet que l’energia que proporcionen les piles és molt cara.

• Resolució d’activitats de desenvolupament, perquè l’alumne sigui capaç de continuar aprenent de manera autònoma d’acord amb els objectius de la unitat.

• Ús de les noves tecnologies per cercar, compartir, tractar i presentar la informació: crear una presentació multimèdia, gravar un curt...

• Treball amb articles de premsa per contextualitzar la informació de la unitat en temes actuals i ús responsable dels materials que emprem. Això permet apropar l’alumne als problemes mediambientals que el consum massiu de fusta causa al planeta i que en prengui consciència, així com desenvolupar la comprensió lectora i la capacitat de síntesi.

(16)

(17)

Ensenyament

individualitzat

Repàs i suport

Aprofundiment

(18)

Nom: Curs: Data:

1

_{Com funciona un circuit elèctric?}

REFORÇ I SUPORT

Els components d’un circuit elèctric

Els circuits elèctrics són presents gairebé de manera contínua en la nostra societat. Per exemple, cada vegada que encenem un llum.

Encara que els circuits elèctrics industrials o els que proveeixen d’electricitat un habitatge són relativament complexos, també hi ha circuits molt simples que inclouen pocs elements per produir l’electricitat, conduir-la, controlar el pas del corrent o transformar l’electricitat en un efecte útil, com ara llum.

1 Identificar els elements que formen un circuit elèctric. Observa la il·lustració superior. • Completa els rètols amb el nom de cada un dels elements que apareixen en el dibuix. • Hi ha algun element dels que apareixen en el dibuix que es pugui suprimir sense que el corrent elèctric deixi de fluir pel circuit? • Explica el funcionament de l’interruptor. Quantes posicions té? Busca exemples d’interruptors en electrodomèstics de casa teva. • Elabora un esquema del circuit elèctric emprant els símbols corresponents per a cada element. • Ara dibuixa sobre l’esquema el recorregut del corrent elèctric quan l’interruptor està tancat, és a dir, quan circula el corrent pel circuit.

• Amb el muntatge de la figura, es pot aconseguir que s’encengui un dels llums i que l’altre estigui apagat? Justifica la resposta.

2 Classificar materials en conductors i aïllants. Observa la llista de materials i completa els mots encreuats. Escriu els noms dels aïllants de color vermell.

Fusta. Coure. Ferro. Or. Plata. Goma. Vidre. Plàstic. Ambre. Alumini. ……… ……… ……… ………

(19)

Nom: Curs: Data:

3 Saber com circulen les càrregues elèctriques per un circuit Històricament, es va definir el sentit del corrent elèctric en els esquemes des del pol positiu del generador fins al pol negatiu. Observa el dibuix. S’hi representa el sentit del corrent elèctric segons el conveni esmentat abans.

• Creus que totes les càrregues que surten del generador arriben fins al primer llum o hi ha algun desviament pel camí? • I després, tot el corrent que surt del llum A arriba fins al B? • I tornen totes les càrregues al generador després de passar per l’interruptor? • Observa ara els dibuixos dels circuits amb elements connectats en sèrie i en paral·lel, i dibuixa el sentit del corrent elèctric quan passa pels diferents elements dels circuits, tal com s’ha representat en el dibuix superior. FITXA 1 • Com es reparteixen les càrregues en el circuit B en arribar al punt P? Què passa després al punt Q? • I en el circuit C? Com hi influeixen els interruptors? • I en el circuit D? Passen pel motor elèctric totes les càrregues que surten del generador? I pel llum? Justifica les respostes. + – + – – P Q Motor + A B

Sentit del corrent

+ – – + + – – + A C D B

(20)

Nom: Curs: Data:

Com es munten els circuits elèctrics?

REFORÇ I SUPORT

Connexions en sèrie i en paral·lel

En un circuit elèctric, a més dels elements que hi intervenen, també és important la manera de connectar-los entre si. Com saps, els elements d’un circuit elèctric es poden connectar en sèrie (un després d’un altre) o en paral·lel (en diferents branques).

El funcionament del circuit és diferent en funció que els elements estiguin connectats d’una manera o altra. Per exemple, varia el valor de les magnituds elèctriques principals: intensitat de corrent, diferència de potencial, etc.

1 _{Comprendre el recorregut de les càrregues per un circuit. Quan una bombeta es fon,}

el que passa és que es trenca el filament metàl·lic que s’allotja a l’interior de l’ampolla. Això fa que el circuit elèctric s’interrompi. D’aquesta manera, s’interromp el corrent elèctric i el llum deixa de funcionar. Observa les fotografies.

• Com estan connectats els llums?

Circuit 1. Circuit 2. Circuit 3. • Indica què passa si es fon algun dels llums dels circuits. Circuit 1. – Si es fon la bombeta A: – Si es fon la bombeta B: Circuit 2. – Si es fon la bombeta A: – Si es fon la bombeta B: Circuit 3. – Si es fon la bombeta A: – Si es fon la bombeta B: – Si es fon la bombeta C: • Llavors, en els llums que allotgen diverses bombetes, com interessa connectar-los en el circuit, en paral·lel o en sèrie? Justifica la resposta. Circuit 1 Circuit 2 Circuit 3

B

A B B A C

1

(21)

Nom: Curs: Data:

FITXA 2

2 _{Elaborar esquemes de circuits elèctrics. Observa els circuits de les fotografies.}

• Dibuixa un esquema amb símbols per al generador, les bombetes, etc., per a cada circuit. • Ara dibuixa l’esquema corresponent a altres circuits. Un circuit amb tres bombetes connectades en sèrie. Un circuit amb tres bombetes connectades en paral·lel. • Ara dibuixa l’esquema d’un altre circuit amb tres llums disposats com tu vulguis. Després, intercanvia l’esquema amb un company i interpreta el que ell o ella ha dibuixat. Com estan connectats els elements en l’esquema, en sèrie o en paral·lel?

3 _{Classificar els elements que intervenen en un circuit elèctric. Classifica els elements}

de la llista següent en funció de la «missió» que compleixen en un circuit elèctric. Pila. Bateria. Bombeta. Interruptor. Fil conductor Regleta de connexió. Polsador. Fluorescent. Cèl·lula fotovoltaica. Motor elèctric. Alternador. Temporitzador. Generadors

de corrent elèctric del corrent elèctricConductors Controladors del corrent Receptors

4 Saber quan circula el corrent elèctric per una branca d’un circuit. Perquè circuli el corrent per un circuit, aquest ha d’estar tancat, és a dir, ha d’haver-hi un camí ininterromput per les càrregues elèctriques des del born positiu del generador fins al born negatiu.

• Traça sobre cada esquema el recorregut de les càrregues elèctriques des que surten del generador fins que hi tornen. • Observa els esquemes i digues quins dels llums de cadascun dels circuits s’il·luminaran. • Com has vist en l’apartat anterior, alguns llums no s’encenen, ja que no hi arriben càrregues elèctriques perquè el circuit està obert per alguna branca. Completa ara els esquemes d’aquests circuits de manera que el corrent arribi a tots els llums del circuit.

(22)

Nombre: Curso: Fecha:

Nom: Curs: Data:

1

REFORÇ I SUPORT _{FITXA 3}

Aparells elèctrics

1 _{Classificar els aparells que fan servir l’electricitat. Observa les fotografies amb diferents}

aparells que aprofiten els efectes del corrent elèctric d’una manera útil.

• Identifica els aparells de les fotografies i classifica’ls segons si s’utilitzen per produir llum, calor o moviment. (Tingues en compte que alguns aparells produeixen llum i calor, o calor i moviment, per la qual cosa es podran incloure en més d’una columna.)

• Quin electrodomèstic, a més de moviment, produeix calor? Quina és la utilitat de la calor produïda en aquest cas? • Quin electrodomèstic produeix llum i calor? Per què serveix la llum que produeix?

(23)

APROFUNDEIX EN...

1

Els aparells que es fan servir per mesurar el corrent i la tensió en un circuit elèctric solen ser complicats i cars. No obstant això, es poden fer aparells més senzills per esbrinar, per exemple, si un material condueix bé o no l’electricitat. Amb el muntatge següent aprendràs a construir un d’aquests sistemes.

PROCEDIMENT

FITXA 4

Materials conductors i aïllants

a) Treu l’aïllant dels extrems dels cables

de coure i munta el circuit tal com apareix a la figura. b) Situa els diferents materials entre els extrems solts. Omple la taula següent i, a cada material, dóna-hi els valors següents, segons il·lumini més o menys la bombeta: 1. Il·lumina molt, com si els cables de coure estiguessin connectats. 2. No il·lumina gens. 3. Il·lumina una mica.

Materials

• Una bombeta. • Un portalàmpades. • Una pila de 4,5 V. • Tres cables de coure aïllats. • Un clip, un guix, un tros de fusta, la mina d’un llapis, un paper mullat amb suc de llimona, un tros de plàstic, etc. PRACTICA

1 Omple la taula de dalt.

2 _{Quan facis servir la mina d’un llapis, posa també la mina d’un portamines. Repeteix la mesura tallant}

la mina per la meitat. Què passa amb la brillantor del llum? A què creus que és degut?

3 _{Fes servir també un paper mullat en aigua en comptes de suc de llimona. Brilla més o menys el llum?} 4 _{A què creus que és degut que la bombeta il·lumini més amb uns materials que amb d’altres?}

MATERIAL COM IL·LUMINA LA BOMBETA

Un clip Un guix Un tros de fusta La mina d’un llapis Un paper mullat amb suc Un tros de plàstic

(24)

Anàlisi de circuits

APROFUNDEIX EN...

1

FITXA 5

En aquesta fitxa realitzaràs un muntatge amb motors, bombetes i diversos interruptors per analitzar les formes de distribució del corrent elèctric dins d’un circuit amb diverses branques i derivacions.

ANÀLISI DE DISTRIBUCIÓ DEL CORRENT ELÈCTRIC

Observa el circuit següent:

M A B C D L1 L2 L3 L4

Com veus, hi ha diversos llums, diversos interruptors, un motor i, per descomptat, un generador (pila).

QÜESTIONS

1 _{A la vista del circuit anterior, respon les qüestions següents:}

a) Quines bombetes s’encenen en tancar l’interruptor A? I en obrir-lo? b) Quins interruptors cal tancar perquè giri el motor M?

c) Quines bombetes s’encenen en tancar els interruptors A i D? d) Quins interruptors cal tancar perquè s’il·lumini el llum L4? e) Quins interruptors cal tancar perquè s’encengui el llum L3? f) Hi ha alguna bombeta que s’encengui sempre? Quina?

PRACTICA

2 A continuació, fes el muntatge de la figura de dalt. Comprova les afirmacions que has escrit en l’activitat anterior.

a) Són correctes?

b) En quin lloc posaries un interruptor que desconnectés tots els sistemes del circuit? c) Fes-ho i comprova’n l’efectivitat.

(25)

APROFUNDEIX A ...

FITXA 6

Modificació de circuits 1

1

En aquesta fitxa analitzaràs en primer lloc un circuit elèctric senzill. A continuació, hauràs de modificar i introduir cables i interruptors perquè es compleixin

determinades accions.

MODIFICACIÓ D’UN CIRCUIT MIXT

Observa el circuit següent:

L1 L2 L3 L4 L5 L6

En aquest cas no hi ha interruptors; només apareixen diversos llums i un generador (pila).

QÜESTIONS

1 A la vista del circuit anterior, redibuixa’l altra vegada amb el menor nombre de canvis perquè es compleixin les condicions següents:

a) Introdueix un interruptor que apagui simultàniament les bombetes L4, L5 i L6. b) Introdueix un interruptor que apagui simultàniament totes les bombetes.

c) Afegint dos cables i un interruptor, aconsegueix que, en tancar aquest interruptor,

s’apagui només la bombeta L4.

d) Afegint dos cables i un interruptor, aconsegueix que, en tancar aquest interruptor,

s’apaguin només les bombetes L2 i L3.

e) Insereix un interruptor al circuit de manera que apagui simultàniament

les bombetes L1, L2 i L3

PRACTICA

2 _{A continuació, fes els muntatges que has dissenyat i observa que tot funciona tal com ho has ideat.}

Vés amb compte que la pila utilitzada no sigui d’un voltatge més gran de 4,5 o 9 V, per evitar excessives espurnes si es produís un curtcircuit accidental.

3 _{Torna a muntar el circuit original i punteja amb un cable els dos extrems de la bombeta L6.}

Fes això només durant uns instants. Què passa amb la lluminositat de totes les bombetes?

(26)

FITXA 7

Altres efectes de l’electricitat

APROFUNDEIX EN...

1

Al llarg d’aquesta unitat has après que l’electricitat presenta diversos efectes, des de calorífics i lumínics en una bombeta, fins a magnètics i de moviment en produir el gir d’un motor.

Un altre dels importantíssims efectes de l’electricitat és de tipus químic. Per exemple, mitjançant

l’ús de l’electricitat podem recobrir gairebé qualsevol metall amb capes microscòpiques d’un altre metall de manera uniforme. Això ens permet recobrir amb una petita quantitat d’un metall car, però amb propietats de protecció excepcionals, una gran peça de material barat. Per exemple, podem banyar

un tornavís construït amb acer de baix cost amb una capa de crom que li proporciona duresa i inalterabilitat a l’oxigen de l’aire o de la humitat. En aquesta pràctica, aprendràs a fer un petit experiment d’aquest procés, que s’anomena electròlisi.

CUBETA D’ELECTRÒLISI

Omple una petita cubeta de vidre (d’uns 250 cm3₎

amb una barreja d’aigua i vinagre (amb una relació 2 a 1). Fes un forat a diverses monedes de 5 cèntims d’euro i uneix-les amb un cable de coure. Lliga aquest cable de coure al pol positiu d’una pila de petaca. Amb un altre cable de coure, uneix unes tisores de les de tallar paper o una clau que no estigui

pintada amb el pol positiu de la pila. Introdueix

les monedes i les tisores o la clau a la cubeta sense

que es toquin. Espera mitja hora i observa què

passa. Les tisores o la clau s’haurien de cobrir d’una lleugera capa de coure.

Si tot ha anat bé, el que ha passat és el següent: el vinagre està format parcialment per un tipus d’àcid, que és l’àcid acètic. Aquest àcid ha atacat el coure de les monedes i ha creat una dissolució de ions de coure dissolts en l’aigua. L’electricitat de la pila ha format ions de coure carregats positivament i electrons lliures carregats negativament. Com que els ions de coure tenen càrrega positiva, s’han acostat a la clau (o tisora), que està connectada al pol negatiu de la pila. D’altra banda, els electrons que s’han alliberat dels àtoms de coure han tornat a la pila pel pol positiu d’aquesta. De fet, si canviem la polaritat de les connexions, no passa res, ja que els ions de coure no es desenganxen de les monedes en aquest cas.

PRACTICA

1 Fes les següents modificacions en el circuit:

a) Substitueix la pila de 4,5 V per una de 9 V. Quines diferències observes en el procés? Per què? b) Substitueix el vinagre pel suc de cinc llimones. Observes alguna diferència?

c) Augmenta el nombre de monedes connectades. Què passa? Per què?

Cables

Pila

Monedes de 0,05 € Clau

(27)

DIA A DIA A L’AULA TECNOLOGIA 2 ESO Material fotocopiable © Grup Promotor / Santillana Educación, S. L. 27

FITXA 8

Electrostàtica

APROFUNDEIX EN...

1

Has vist alguns efectes que es poden produir entre càrregues elèctriques en repòs. En aquesta fitxa

practicaràs amb fenòmens electrostàtics que has vist al llarg de la unitat. Alguns, com veuràs, poden semblar fins i tot una mica màgics.

PROCEDIMENT

UN SIMPLE RASPALL PER ALS CABELLS a) Passa’t el raspall pels cabells diverses

vegades (n’hi ha prou amb deu o dotze).

b) Obre l’aixeta de l’aigua i deixa caure

un raig d’aigua molt fi (d’un o dos mil·límetres de diàmetre).

c) Apropa el raspall al raig, molt a prop,

però sense arribar a tocar-lo. Veuràs que la trajectòria del raig d’aigua es desvia lleugerament. Si el raig d’aigua és molt fi, es desvia una mica més.

PRACTICA

1 _{Després de fer la primera experiència, explica per què es desvia el raig d’aigua.}

2 Explica per què es produeixen aquests espurnejos verds en el jersei amb el segon experiment.

3 Per què creus que deixen de generar-se les guspires en el jersei al cap d’una estona?

Materials

• Raspall per als cabells.

• Un raig d’aigua que es pugui reduir a un fil molt fi.

EL TEU JERSEI A LES NITS

a) Tria un dia que no hi hagi gens d’humitat

a l’aire. Posa’t una samarreta o un jersei fabricat amb material sintètic, com el niló.

b) Entra a la teva habitació, a la nit i amb el llum

apagat, i treu-te el jersei. Frega’l per la superfície i arruga’l amb les mans.

c) Sentiràs un soroll com de guspires i, amb

una mica de sort, veuràs unes descàrregues de color verd que il·luminen tènuement l’habitació.

Al cap d’una estona, comprovaràs que ja no es generen més guspires.

(28)

(29)

Recursos

per a l’avaluació

de continguts

(30)

Nom: Curs: Data:

1

AVALUACIÓ DE CONTINGUTS

1 _{Completa el mapa de conceptes següent:}

2 Completa.

a) Anomenem el moviment ordenat dels electrons a través d’un conductor. b) Quan els fan un recorregut tancat diem que tenim un circuit elèctric.

3 En quin sentit es desplacen els electrons dins d’un circuit?

4 _Contesta.

a) Què vol dir l’expressió següent: V 5 I ? R?

b) Què és el voltatge? En quina unitat es mesura?

c) Quina magnitud representa la quantitat de càrrega elèctrica que circula per un circuit?

d) Quina magnitud elèctrica es mesura en ohms? Què representa?

AVALUACIÓ Electricitat La llei de regeix el funcionament de circuits

Corrent elèctric Circuits elèctrics Efectes del corrent

Elements _connexionsTipus de

Cables de connexió Elements de protecció Energia lluminosa Energia química En sèrie

(31)

PROVA B

5 _{Dibuixa els símbols}

dels diferents elements d’un circuit.

6 Indica com estan connectats els elements dels circuits següents:

M

7 _{Calcula la intensitat de corrent que passa per un circuit connectat a una pila de 4,5 V}

que té una resistència de 3

X

.

8 _Completa.

a) En un circuit amb dos llums connectats en sèrie il·luminen que quan hi ha un sol llum. b) En un circuit amb dos llums connectats en paral·lel il·luminen que quan hi ha un sol llum,

però la pila durarà .

9 Quin efecte elèctric s’utilitza en cada un d’aquests aparells?

a) Batedora b) Radiador

c) Llum

d) Grua electroimant

10_{Un aparell d’aire condicionat de 3.600 W funciona 5 hores al dia el mes de juny. Calcula l’energia elèctrica consumida}

i el cost que representa. Dada: 1 kWh

"

0,18 € Símbols Elements Làmpada Motor Resistència Timbre Receptors • Làmpades • Resistències • Motors • Timbres Interruptor Polsador Commutador Elements de control • Interruptors • Polsadors • Commutadors A

(32)

1

Nom: Curs: Data:

1 Completa la taula següent:

Magnituds elèctriques Unitats

Voltatge (V)

Amperes (A)

2 Representa amb símbols el circuit següent:

3 De quins materials es fabriquen els cables de connexió dels circuits? Per què fem servir aquests materials?

4 Connecto 20 bombetes en paral·lel a una pila. Assenyala quines afirmacions són veritat i quines són falses.

a) Les 20 bombetes il·luminen igual que si en connecto una de sola. b) Il·luminen poc, perquè n’hi ha moltes i es reparteix el voltatge entre elles. c) La pila s’esgotarà aviat, vint vegades abans que amb una de sola. d) Si se’n fon una, les altres deixen d’il·luminar.

5 _{En obrir una pila de petaca, s’han deixat anar les unions entre les tres piles d’1,5 V que porta dins.}

Com has de connectar-les per disposar dels 4,5 volts? Dibuixa-ho.

AVALUACIÓ DE CONTINGUTS

AVALUACIÓ

(33)

6 Omple la taula utilitzant la llei d’Ohm de manera que el receptor oposi la mateixa resistència en cada cas.

7 _{Disposem d’un circuit amb dues bateries de 4,5 V.}

a) Quina és la intensitat que circula pel llum?

b) I pel motor?

8 _{Observa la il·lustració següent i explica en poques línies com funciona un timbre.}

9 Omple el quadre amb els diferents efectes del corrent elèctric i alguna aplicació pràctica.

Efecte Aplicació

10 Un ordinador portàtil marca a la part del darrere una potència de 48 W.

a) Si el fas servir 2 h cada dia, calcula l’energia consumida en un dia.

b) Si el kWh costa 0,18 €, quant et costa utilitzar l’ordinador durant un any?

Voltatge (V) Intensitat (A) Resistència (

X

)

9 0,5

18

1,5

(34)

Nom: Curs: Data:

1

1 _{Cap a on es mouen els electrons en un circuit}

connectat a una pila?

a) Cap al pol positiu. b) Cap al pol negatiu.

c) Oscil·len d’una banda a l’altra.

2 La intensitat de corrent elèctric es mesura en...

a) volts. b) amperes. c) ohms.

3 _{Davant d’aquest muntatge pots afirmar que...}

a) els dos llums s’encenen.

b) s’encén només L1 perquè del pol negatiu

en surten els electrons.

c) no se n’encén cap.

L1 L2

4 _{Quina afirmació és certa sobre les piles i les bateries?}

a) Són la mateixa cosa, però amb diferent nom. b) Les bateries es poden recarregar, i les piles, no. c) Les bateries tenen diverses piles dins.

5 Els interruptors són elements que...

a) permeten controlar el pas del corrent.

En accionar-los, el corrent comença a circular pel circuit o s’interromp.

b) en pitjar-los, posen en funcionament un circuit.

Quan es deixen anar, el circuit s’obre i el corrent deixa de circular.

c) protegeixen algun element d’un circuit elèctric.

6 Perquè s’il·lumini aquesta bombeta, he de connectar els cables...

a) en A i en B. b) en C i en B. c) en D i en B.

7 _{Si giro el commutador de A a B, es posa en}

funcionament el motor...

a) i s’apaguen L1 i L2.

b) i L1 continua il·luminant com abans.

c) però L1 il·lumina més tènuement que abans.

L1

L2

A B

8 La fórmula de la llei d’Ohm és...

a) I V R 5 b) R 5 V ? I c) R I V 5

9 En connectar una pila de 4,5 V a un motor, circula una intensitat de 0,4 A. Si canvio la pila i en lloc seu en col·loco una de 18 V, quina intensitat circularà?

a) La mateixa, perquè el motor és el mateix. b) 1,6 A.

c) Cap, perquè és massa voltatge per a aquest

motor.

10_{Al manual del televisor de casa trobes les dades}

següents: 230 V i 1,5 A. Si veus una pel·lícula de 2 hores de durada, quant et costa l’electricitat per veure-la? (Dada: el kWh costa 0,18 €.)

a) 0,12 €. b) 0,69 €. c) 0,045 €. A B C D

AUTOAVALUACIÓ

AVALUACIÓ SOLUCIONS 1 a ; 2 b; 3 c; 4 b; 5 a; 6 b; 7 b; 8 c; 9 b; 10 b.

(35)

1

CRITERIS D’AVALUACIÓ I SOLUCIONS

AVALUACIÓ

Criteri Activitats

Prova B Prova A

4. Comprendre i descriure el funcionament de circuits elèctrics bàsics i les seves aplicacions a sistemes tècnics senzills. Dissenyar i construir circuits elèctrics bàsics tant amb components com mitjançant l’ús de simuladors.

1, 2, 3, 5, 6, 8 2, 3, 4, 5, 8

6. Descriure el procés de generació d’electricitat a partir de diferents fonts d’energia i el procés d’obtenció de moviment a partir de l’electricitat. Valorar la necessitat d’un consum raonat d’energia a la vida quotidiana i la utilització d’estratègies adients per aconseguir-ho.

1, 9, 10 5, 9

7. Comprendre els efectes i les interrelacions de les magnituds elèctriques bàsiques i realitzar mesures de forma experimental i mitjançant simuladors.

4, 7, 10 1, 6, 7, 10

PROVA B: SOLUCIONS

1

2 a) Anomenem corrent elèctric el moviment ordenat dels electrons a través d’un conductor.

b) Quan els electrons fan un recorregut tancat diem que tenim un circuit elèctric.

3 Les càrregues elèctriques es mouen pel circuit des del pol negatiu de la pila fins al pol positiu. 4 a) La intensitat de corrent és directament proporcional al voltatge proporcionat pel generador.

b) El voltatge és l’energia per unitat de càrrega que porta cada càrrega que circula pel circuit. Es mesura en volts (V). c) La intensitat. Es mesura en amperes (A).

d) La resistència. L’oposició que presenta un element del circuit al pas del corrent.

Electricitat La llei d’Ohm regeix el funcionament de circuits elèctrics.

Corrent elèctric Circuits elèctrics Efectes del corrent

Elements _connexionsTipus de

Cables de connexió Receptors Elements de controls Elements de protecció Generadors Energia calorífica Energia mecànica Energia magnètica Energia lluminosa Energia química En sèrie En paral·lel

(36)

1

SOLUCIONS

AVALUACIÓ 5 Símbols Elements Làmpada Motor Resistència Timbre Receptors • Làmpades • Resistències • Motors • Timbres Interruptor Commutador Polsador Elements de control • Interruptors • Polsadors • Commutadors

6 a) Tots els elements estan connectats en sèrie.

b) El llum A està connectat en sèrie mentre que el llum B i el motor estan connectats en paral·lel.

7 Aplicant la llei d’Ohm:

, , V A V I R I R V 3 4 5 1 5 ? 5 5 5 5 X

"

8 a) En un circuit amb dos llums connectats en sèrie il·luminen menys que quan hi ha un sol llum.

b) En un circuit amb dos llums connectats en paral·lel il·luminen igual que quan hi ha un sol llum, però la pila durarà menys.

9 a) Batedora b) Radiador c) Llum d) Grua electroimant 10 Expressem la potència en kW: , W W kW kW 3600 3 6 1000 1 ? =

Ara calculem l’energia consumida:

E 5 P ? t 5 3,6 kW ? 5 h = 17,5 kWh

Per calcular el cost multipliquem per 0,18 €, que és el preu d’1 kWh:

Cost 5 , , , kWh € € kWh 17 5 ?018 =3 15

Per tant, el cost mensual serà:

3,15 € ? 30 dies 5 94,5 € 3.600

1.000 W

(37)

PROVA A: SOLUCIONS

1 _{Magnituds elèctriques} _Unitats

Voltatge (V) Volts (V) Intensitat ( I ) Amperes (A) Resistència (R) Ohms (X) 2

3 Els cables s’elaboren amb materials que condueixen molt bé el corrent elèctric, com el coure o l’alumini. Després s’envolten amb un material aïllant, com el plàstic. Així, podem connectar o desconnectar un aparell sense electrocutar-nos.

4 a) Veritat.

b) Fals. c) Veritat.

5 En sèrie

6

Voltatge (V) Intensitat (A) Resistència (X)

9 0,5 18

18 1 18

27 1,5 18

7 Com que les bateries estan en sèrie, VTotal 5 4,5 V 1 4,5 V 5 9 V

El voltatge es reparteix entre tots els elements connectats al circuit i la intensitat de corrent que circula per cada un d’ells és la mateixa.

Per tant, com que la resistència que oposen els receptors (llum i motor) és la mateixa, el voltatge que arriba a cada receptor és: VLàmpada 5 VMotor 5 4,5 V.

Calculem la intensitat que circula per cada receptor aplicant la llei d’Ohm:

, , , , V A V A R I V R V I R V I R V I 10 4 5 0 45 10 4 5 0 45 5 5 5 5 5 5 5 5 Làmpada Làmpada Làmpada Motor Motor Motor X X

"

(38)

1

SOLUCIONS

AVALUACIÓ

8 En accionar el polsador, es tanca el circuit, i llavors passa corrent per l’electroimant, que atrau l’armadura de ferro dolç, per la qual cosa el percussor colpeja la campana. Quan això passa, la làmina elàstica deixa de contactar amb el cargol i no passa corrent. En no passar corrent, l’electroimant deixa d’atraure l’armadura, que torna a la posició inicial. Torna a iniciar-se el procés i així sona intermitentment.

9

Efecte Aplicació

Calorífic Forn elèctric Lluminós Llums Mecànic (moviment) Rentadora

Químic Cromat de manillar de bici Magnètic Electroimant (timbre) 10 a) Expressem la potència en kW: W? , W kW kW 48 1000 1 0 048 5

Calculem l’energia consumida a l’any:

? KW? h? dies kWh

E P t 0 048 2 365 35 04 dia

5 5 , 5 ,

b) Per calcular el cost multipliquem per 0,18 €, que és el preu d’1 kWh:

Cost 5 35,04 kWh ? 0,18 €/kWh 5 6,3 € 1.000 W

(39)

Recursos per

a l’avaluació

(40)

1

Les bombetes LED són una brillant alternativa per il·luminar la llar

Els LED són petits components electrònics formats per semiconductors que emeten llum quan passa per ells un corrent elèctric.

Els llums LED s’estan convertint en una bona

alter-nativa a moltes llars a les desaparegudes bombetes

incandescents, a les bombetes fluorescents o «de baix consum», a les incandescents millorades o a les bom-betes halògenes.

Aquest tipus d’il·luminació també s’utilitza cada vega-da més en pantalles de televisió, telèfons mòbils, se-màfors, senyals lluminosos...

Principals avantatges que presenten les llums LED:

• Tenen més vida útil. Poden durar, segons el fabri-cant, entre 30.000 i 40.000 hores, la qual cosa signi-fica que poden passar entre 10 i 20 anys abans d’ha-ver de canviar una d’aquestes bombetes.

• Consumeixen un 80 % menys que les bombetes

convencionals equivalents. L’eficàcia lluminosa

d’un LED, és a dir, la quantitat de llum que emet en relació amb l’energia que consumeix, és superior a la d’un altre tipus de bombetes.

• S’encenen i emeten llum intensa de manera

immediata. Mentre que les bombetes fluorescents

més comunes triguen una mica de temps a funcionar a ple rendiment.

En comprar un llum LED cal tenir en compte que són

notablement més cars. Això en principi pot ser

mo-tiu suficient per dissuadir qualsevol persona de fer un canvi simultani de totes les bombetes de la casa enca-ra que el cost per unitat, a llarg termini, serà molt

inferior a l’ús d’halògens i bombetes incandescents

millorades que, a més de consumir més, requeriran més reemplaçaments.

Una possible solució és reemplaçar els llums de

manera progressiva. En primer lloc, les estances on estan encesos més temps i hi hagi bombetes de més potència.

Nacho Palou. http://www.rtve.es

QÜESTIONS

1 _{Enumera els avantatges d’utilitzar bombetes LED.}

2 Què significa la frase: L’eficàcia lluminosa d’un LED és superior a la d’un altre tipus de bombetes?

3 _{Per què creus que en primer lloc s’han de reemplaçar els llums que estan més temps encesos i tenen}

més potència?

AVALUACIÓ PER COMPETÈNCIES

AVALUACIÓ

(41)

Una comunitat de veïns està plantejant substituir els seus antics tubs fluorescents del garatge per llums LED, però voldrien saber en quant temps començaria a ser rendible la inversió. El garatge consta d’uns 500 tubs que estan encesos

aproximadament 12 hores al dia durant tot l’any.

Amb les dades anteriors i tenint en compte el preu, la vida útil i la potència de cada tipus de llum, es pot fer un estudi de la rendibilitat de la inversió i el temps estimat que trigaria a amortitzar-se.

Observa el gràfic en què apareix el cost acumulat al llarg dels mesos.

Fluorescent LED

Preu per unitat 5 € 25 €

Vida útil 10.000 h 40.000 h Potència 36 W 7 W Consum 0,036 kwh 0,007 kwh Cost mensual de l’energia elèctrica (500 llums) 1.182,60 € 229,95 € Cost mensual de reposició de llums 91,25 € 114,06 € Cost mà d’obra inicial 0 1.500 € CONTESTA

4 Quants llums de cada tipus es canvien de mitjana cada mes?

5 Per què el cost mensual de reposició dels llums LED és només una mica més gran que el dels llums fluorescents, si els primers són molt més cars?

6 _{Si els tubs estan encesos 12 hores al dia, calcula}

el cost d’energia elèctrica que comporta diàriament cada tipus de llum.

7 _{Quants mesos han de transcórrer fins que comença}

a ser rendible la inversió?

8 Indica què signifiquen els punts marcats en el gràfic.

9 Si els llums estiguessin encesos durant 4 h en lloc de 12 h, el temps necessari per rendibilitzar la inversió seria més elevat o menys?

10_{Ordena les estances susceptibles de canvi segons}

les hores que estiguin encesos al dia.

a) Fàbrica: 24 h/dia. b) Oficina: 8 h/dia. c) Bany: 2 h/dia. d) Sala: 5 h/dia.

11 Pren la iniciativa. Et sembla una bona iniciativa? Creus que hauríem de canviar tots els llums de casa per llums LED?

Recorda El preu de kWh: 0,18 € COST ACUMULAT Flourescent C 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 € hores B A LED

(42)

1

AVALUACIÓ

SOLUCIONS AVALUACIÓ PER COMPETÈNCIES

Competència

que es treballa Criteri Activitats

Coneixement i interacció amb

el món físic

6. Descriure el procés de generació d’electricitat a partir de diferents fonts d’energia i el procés d’obtenció de moviment a partir de l’electricitat. Valorar la necessitat d’un consum raonat d’energia a la vida quotidiana i la utilització d’estratègies adients per aconseguir-ho. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Autonomia, iniciativa personal i emprenedoria

6. Descriure el procés de generació d’electricitat a partir de diferents fonts d’energia i el procés d’obtenció de moviment a partir de l’electricitat. Valorar la necessitat d’un consum raonat d’energia a la vida quotidiana i la utilització d’estratègies adients per aconseguir-ho. 11 QÜESTIONS 1 • Tenen més vida útil. • Consumeixen un 80 % menys que les bombetes convencionals equivalents. • S’encenen emetent llum intensa de manera immediata. 2 La quantitat de llum que emet en relació amb l’energia que

consumeix és superior a la d’un altre tipus de bombetes. 3 Perquè d’aquesta manera la inversió feta es rendibilitzarà

en menys temps.

4 Si dividim el cost mensual de reposició de cadascun dels llums entre el seu preu obtenim el nombre aproximat de llums que es reposen:

• Llums fluorescents: 91,25 / 5 = 18,25. • Es canvien uns 18 llums fluorescents. • Llums LED: 114,06 / 25 = 4,56.

Es canvien 4 o 5 llums LED.

5 Perquè el nombre de tubs fluorescents que cal reposar és molt més elevat. 6 • Un llum fluorescent costa diàriament: E 5 P ? t 5 0,036 kW ? 12 h 5 0,432 kWh 0,432 kWh ? 0,18 €/kWh 5 0,078 € • Un llum LED costa diàriament: E 5 P ? t 5 0,007 kW ? 12 h 5 0,084 kWh 0,084 kWh ? 0,18 €/kWh 5 0,015 €

7 Les despeses acumulades pels llums LED comencen a ser rendibles quinze mesos després de la inversió. 8 Punt A: Si mantenim els llums fluorescents

no hi ha cap despesa inicial.

Punt B: Reflecteix el preu inicial de la inversió (cost dels llums més la mà d’obra)

Punt C: indica el moment en què comença a ser rendible la inversió.

9 Si els llums estiguessin encesos una mitjana de 4 h al dia, el temps necessari per rendibilitzar la inversió seria més elevat.

10 Fàbrica / Oficina / Sala / Bany. 11 Resposta lliure.

(43)

Solucionari

(44)

Interpreta la imatge

Un petit circuit electrònic intern adapta el corrent.

A l’interior de les parets del llum hi ha fòsfor.

Gràcies al corrent elèctric circulen electrons per l’interior del llum.

Els electrons xoquen amb àtoms del gas que hi ha en el llum i emeten llum ultraviolada.

Quan la llum ultraviolada incideix a la paret del llum, el fòsfor l’absorbeix i després emet

llum visible, la llum que veiem. • En l’ultraviolat i en el visible.

• Els llums LED són els més eficients i els llums d’incandescència són els que dissipen més energia.

1 a) No il·lumina perquè està connectat a un sol pol. El circuit ha d’estar tancat perquè flueixin els electrons.

b) Tampoc no il·lumina, ja que un està connectat al pol

negatiu de la pila i l’altre, a l’aïllant d’aquest. Si la pila no portés recobriment, tampoc no il·luminaria, ja que l’exterior és de zinc, el pol negatiu, mentre que el positiu és a la barra de grafit, dins de la pila.

c) Sí, il·lumina perquè està connectat correctament a tots

dos pols.

d) No il·lumina perquè, encara que estigui connectat

correctament a tots dos pols, hi ha un cable petitó de pol a pol que ho està curtcircuitant. El corrent fluirà per aquest cable perquè troba menys resistència. Seria interessant comprovar aquests tres muntatges experimentalment.

2 Depèn del tipus de pila.

Pila de petaca Piles cilíndriques Piles de botó

3 Resposta oberta.

• Substituir les piles habituals per recarregables.

a) Augmentar el nombre de punts de recollida de piles

usades.

b) Fer campanyes de conscienciació creant murals

que posarem en escoles, centres de salut... 4 a) Amb plàstic.

b) Amb plàstic. c) Amb goma.

En tots els casos, amb un material aïllant de l’electricitat. 5 a) De cada 100 unitats d’energia elèctrica que consumeix,

en transforma 80 a llum.

b) El 20 % restant es transforma en calor i es perd.

6 Més eficiència lluminosa i, per tant, un estalvi d’energia. 7 La resposta dependrà de l’interruptor que compri cada

alumne. En general, en tot interruptor podem trobar materials aïllants i conductors que els alumnes han d’aprendre a identificar.

8 És útil perquè protegeix qualsevol element del circuit davant d’una possible pujada de la intensitat. Si això passa, el fusible s’escalfa i es fon, amb la qual cosa s’interromp el pas del corrent pel circuit, i així s’evita que l’element es trenqui. 9 Els motors estan presents en aparells elèctrics que disposen

de peces que es mouen, fan rotacions, per la qual cosa cal subjectar-los bé perquè es mantinguin fixos amb el moviment de les peces.

10 Perquè no es deixin anar. Si passés això, deixaria de circular corrent pel circuit o es podria produir un curtcircuit.

Interpreta la imatge

• Els llums que formen el fil dels llums de Nadal caldrà col·locar-los en paral·lel, ja que així si se’n fon un els altres continuaran il·luminant.

11

Làmpada A Làmpada B Motor

1 tancat

2, 3 oberts No il·lumina No il·lumina No funciona

1, 2 tancats

3 obert Il·lumina No il·lumina Funciona

1, 3 tancats

2 obert Il·lumina Il·lumina No funciona

1 obert 2,3

tancat No il·lumina No il·lumina No funciona