Plan de Clase | Metodología Técnica | Electricidad: 1ª Ley de Ohm

Objetivos

Duración: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es asegurar que los estudiantes comprendan la base teórica de la primera ley de Ohm y cómo se aplica en la práctica. Esto es crucial para el desarrollo de habilidades prácticas necesarias para realizar mediciones y análisis de circuitos eléctricos, habilidades altamente valoradas en el mercado laboral, especialmente en áreas técnicas e ingeniería.

Objetivos Principales

1. Entender la relación entre corriente, tensión y resistencia tal como se describe en la primera ley de Ohm.

2. Aplicar la primera ley de Ohm para resolver problemas prácticos en circuitos eléctricos simples.

3. Desarrollar habilidades prácticas de medición de corriente y tensión utilizando multímetros.

Objetivos Secundarios

1. Reconocer la importancia de la primera ley de Ohm en el diseño y análisis de circuitos eléctricos en el mercado laboral.
2. Familiarizarse con los componentes básicos de un circuito eléctrico, como resistores y fuentes de tensión.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es asegurar que los estudiantes comprendan la base teórica de la primera ley de Ohm y su aplicación práctica. Esto es crucial para el desarrollo de habilidades prácticas necesarias para realizar mediciones y análisis de circuitos eléctricos, habilidades altamente valoradas en el mercado laboral, especialmente en áreas técnicas e ingeniería.

Contextualización

La electricidad es una parte fundamental de nuestro día a día. Desde encender una lámpara hasta el funcionamiento de complejos sistemas industriales, todo depende del flujo controlado de electrones. La primera ley de Ohm, formulada por el físico alemán Georg Ohm, es una de las leyes básicas que describen cómo la corriente eléctrica se comporta en un circuito. Comprender esta ley es crucial para cualquier aplicación práctica de electricidad, ya sea en proyectos de ingeniería, sistemas electrónicos o incluso en el mantenimiento de electrodomésticos.

Curiosidades y Conexión con el Mercado

¿Sabías que la primera ley de Ohm se utiliza diariamente por ingenieros eléctricos para diseñar circuitos electrónicos en dispositivos como smartphones y computadoras? En el mercado laboral, las habilidades en electricidad y electrónica son altamente valoradas, especialmente en sectores como automatización industrial, telecomunicaciones y energía renovable. Empresas como Siemens, General Electric y Tesla emplean a miles de profesionales que utilizan la primera ley de Ohm en sus funciones diarias para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas eléctricos.

Actividad Inicial

Para comenzar la clase, muestra un video corto (3-5 minutos) que demuestre la importancia de la primera ley de Ohm en aplicaciones prácticas, como el mantenimiento de electrodomésticos o la creación de circuitos electrónicos simples. Luego, haz una pregunta provocadora: '¿Cómo crees que se comporta la corriente eléctrica cuando aumentamos la tensión en un circuito?' Anima a los estudiantes a discutir brevemente sus ideas.

Desarrollo

Duración: (50 - 55 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es proporcionar a los estudiantes una oportunidad práctica de aplicar la primera ley de Ohm en un entorno controlado, desarrollando habilidades esenciales para el análisis y resolución de problemas en circuitos eléctricos. Al trabajar en grupo, los estudiantes también mejoran sus habilidades de colaboración y comunicación, competencias valoradas en el mercado laboral.

Temas Abordados

1. Definición de la primera ley de Ohm (V = IR)
2. Unidades de medida: Volt (V), Amperio (A) y Ohm (Ω)
3. Componentes de un circuito eléctrico: resistores, fuentes de tensión
4. Uso de multímetros para medir corriente y tensión
5. Resolución de problemas prácticos utilizando la primera ley de Ohm

Reflexiones Sobre el Tema

Guía a los estudiantes a reflexionar sobre cómo se aplica la primera ley de Ohm en situaciones cotidianas. Por ejemplo, pídeles que piensen en cómo la variación en la tensión de una batería puede afectar el funcionamiento de un aparato electrónico. Anímales a considerar las implicaciones prácticas y económicas de entender y aplicar la primera ley de Ohm, especialmente en sectores que dependen de electricidad y electrónica.

Mini Desafío

Construcción de un Circuito Simple

Los estudiantes construirán un circuito eléctrico simple con una fuente de tensión, un resistor y un multímetro para medir corriente y tensión.

Instrucciones

1. Divide a los estudiantes en grupos de 3-4 personas.
2. Proporciona a cada grupo una fuente de tensión (batería de 9V), un resistor (220Ω), cables de conexión y un multímetro.
3. Guía a los estudiantes a armar el circuito con el resistor conectado a la batería y el multímetro configurado para medir la corriente que pasa por el circuito.
4. Pide a los estudiantes que registren la lectura de la corriente en el multímetro.
5. Luego, guía a los estudiantes a medir la tensión en los terminales del resistor y anotar el valor.
6. Con los valores de corriente y tensión registrados, pide a los estudiantes que calculen la resistencia utilizando la primera ley de Ohm y comparen con el valor nominal del resistor (220Ω).
7. Anima a los estudiantes a discutir cualquier discrepancia entre los valores medidos y esperados, considerando posibles fuentes de error en la medición.

Objetivo: Desarrollar habilidades prácticas de montaje de circuitos y uso de multímetros para medir corriente y tensión, además de aplicar la primera ley de Ohm para resolver problemas prácticos.

Duración: (35 - 40 minutos)

Ejercicios de Avaliación

1. Calcula la corriente que pasa por un resistor de 330Ω conectado a una fuente de tensión de 12V.
2. Determina la tensión necesaria para que una corriente de 0,5A pase por un resistor de 100Ω.
3. Un resistor de 470Ω está conectado a una fuente de 5V. ¿Cuál es la corriente que pasa por el resistor?
4. Explica la importancia de medir correctamente la corriente y la tensión en un circuito eléctrico en el contexto de mantenimiento de dispositivos electrónicos.

Conclusión

Duración: (10 - 15 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es consolidar el aprendizaje de los estudiantes, permitiéndoles reflexionar sobre las actividades prácticas realizadas y comprender la aplicación de la teoría en la práctica. Además, refuerza la relevancia del contenido aprendido para el mercado laboral, motivando a los estudiantes a valorar y aplicar los conocimientos adquiridos.

Discusión

Guía una discusión abierta donde los estudiantes puedan compartir sus observaciones y reflexiones sobre la clase. Pregunta cómo la realización de los experimentos prácticos ayudó a entender la primera ley de Ohm. Anima a los estudiantes a discutir los desafíos enfrentados durante el montaje del circuito y la medición con el multímetro, así como las soluciones encontradas. Promueve una reflexión sobre cómo las habilidades desarrolladas durante la clase pueden aplicarse en situaciones reales en el mercado laboral, especialmente en áreas técnicas e ingeniería.

Resumen

Recapitula los principales contenidos abordados durante la clase, incluyendo la definición de la primera ley de Ohm, las unidades de medida involucradas (Volt, Amperio y Ohm), y los componentes básicos de un circuito eléctrico. Recuérdales los pasos de la actividad práctica de construcción del circuito simple y la importancia de la medición correcta de corriente y tensión. Enfatiza la relación directa entre teoría y práctica demostrada durante la clase.

Cierre

Explica que la clase conectó la teoría de la primera ley de Ohm con actividades prácticas de montaje y medición en circuitos eléctricos, mostrando su aplicación en situaciones reales. Resalta la importancia de la primera ley de Ohm en el día a día, desde el mantenimiento de electrodomésticos hasta el diseño de circuitos electrónicos en dispositivos avanzados. Concluye reforzando que las habilidades prácticas adquiridas son altamente valoradas en el mercado laboral y esenciales para diversas áreas técnicas.