Paralelamente a este descubrimiento de números, las operaciones tienen lugar gradualmente. Suma y resta para comenzar luego la multiplicación y la división posterior. Estas leyes de composición interna, de acuerdo con el conjunto de números en el que trabajamos, son máquinas para transformar números.

Esta es una profunda diferencia con el mundo de las letras. Dos letras se pueden combinar para formar una sílaba, posiblemente con un nuevo sonido, pero estas dos letras no desaparecen detrás de una nueva letra.

Singularidad de la operación aritmética

La operación aritmética transforma dos números en un nuevo número , estos dos números se borran detrás de la suma, la diferencia, el producto o el cociente. La profunda cuestión del sentido del número y las operaciones radica en estos mecanismos.

Estas primeras percepciones y construcciones en torno a los números y las operaciones son mentales. Aquí es donde se forja el sentido del número , esta relación íntima que cada uno de nosotros construye. Luego viene el sentido de las operaciones, cuyas bases también se construyen mentalmente.

Aritmética mental para «ser bueno en matemáticas»
Estos números están en todas partes y la aritmética mental ahora se identifica claramente como una de las claves para el éxito futuro en matemáticas . En cantidades y medidas, en estadística y probabilidad, en álgebra con ecuaciones, en análisis con funciones e incluso en geometría.

Mirando de cerca, pocas áreas de las matemáticas escolares escapan a los números. Incluso los grandes teoremas geométricos de la universidad «Pitágoras» y «Tales» son numéricos. Se pueden abordar y tratar exclusivamente geométricamente con las áreas de cuadrados asociados para Pitágoras y el razonamiento basado en descomposiciones de triángulos para Tales, pero en la práctica, estos dos teoremas a menudo se tratan numéricamente. De hecho, el teorema de Pitágoras está asociado con el concepto de poder y el de Tales con el concepto de proporcionalidad.

… Y para la vida cotidiana!

La facilidad en el cálculo mental es un activo matemático para el estudiante pero también para el futuro ciudadano, da confianza en la frecuentación con números y operaciones: el sentimiento, la interacción entre números, descomposiciones múltiples de un número, de hecho, la relación personal que cada uno de nosotros construimos con estos seres digitales.

Las posibles deficiencias en estos campos son las bases del numerismo , plaga que crece en nuestras sociedades occidentales que no practican lo mental en la escuela.

¡De ahí la importancia vital de domesticar y dominar a estos seres digitales!

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Nuestra cultura digital combinada con la imagen de las matemáticas, la ciencia exacta, nos empuja hacia el resultado exacto , la respuesta mágica, a veces a expensas de un resultado aproximado. El resultado mental exacto y rápido de 89 × 12 es difícil, sin embargo, todos deberían analizarlo tan cerca de 100 × 10, por lo tanto, 1000. Tenemos mucho que aprender sobre el funcionamiento de nuestro cerebro en esta relación con los números.

Neurociencia y pedagogía matemática

Dos áreas del cerebro para las matemáticas.
El conocimiento en imágenes médicas ha dado un salto adelante en los últimos años. Stanislas Dehaene lo explica muy bien en «El golpe de las matemáticas» , descubrimos áreas en el cerebro que nos permiten comprender mejor nuestro funcionamiento en nuestra relación con los números. La neurociencia y sus extensiones educativas se están desarrollando, estamos al comienzo de la historia.

Uno de los grandes descubrimientos de los últimos años es la identificación de dos áreas muy distintas del cerebro cuando estamos relacionados con los números . Ahora se entiende que una zona cerebral ubicada en los dos lóbulos parietales derecho e izquierdo (hIPS) se activa para cualquier solicitud digital. Stanislas Dehaene lo llama una «zona numérica» , una especie de núcleo universal para representar cantidades. Es común a todas y a todas las culturas. Es el área del sentido del número. Característica sorprendente, funciona en un modelo continuo y no discreto.

La 2 ª zona llamada circunvolución angular, se encuentra en el hemisferio izquierdo. Corresponde al aprendizaje escolar y las estrategias aprendidas . Es en esta parte del cerebro donde todos desarrollan y almacenan su parte automatizada, un poco como el disco duro de una computadora.

La idea de que el cerebro se moviliza de manera diferente según el tipo de solicitud digital no es realmente sorprendente. En nuestra relación íntima con los números, intuitivamente sentimos que el procesamiento de un número por el cerebro es totalmente diferente dependiendo de si este número se aborda en su aspecto ordinal o cardinal. De hecho, la clasificación, clasificación, comparación o percepción global y aproximada de una cantidad tienen poco en común con un resultado de tabla automatizado o un cálculo de porcentaje.

Ejemplo de relación con los números por nuestro cerebro.
Imagine que estamos tratando de determinar un orden de magnitud para una gran colección de objetos que tenemos frente a nosotros: una caja de fósforos que se abre y cae, lo ilustra bien. Sin contar, cualquier individuo puede evaluar aproximadamente si hay 20 o 50 o 100 coincidencias. Sin embargo, no puede especificar si hay 23, 47 o 103.

Lo discreto, bien caracterizado por el partido, desaparece detrás de lo continuo simbolizado por la visión global. Es en esta región del cerebro donde se construye nuestra relación con los números, la percepción de las cantidades y el vínculo con el número asociado, los órdenes de magnitud, la noción de comparación y clasificación.

La noción de orden de magnitud es un área donde podemos ver regularmente esta dificultad para dar significado a los números . Todos ya han experimentado estos ejemplos clásicos de estudiantes que, arrastrados por el impulso de las técnicas operativas correctamente dominadas, responden que el precio de un litro de leche es de 258 € o que la longitud de la casa es de 254 mo incluso que cesta de manzanas pesa 789 kg. A veces, la ausencia o falta de cultura y experiencia con respecto a un tamaño puede ser de gran importancia.

Sin embargo, esto también refleja una falta de sentido de los números que ilustra una falta de solicitud en el área de números o tal vez una falta de relaciones entre las dos áreas . Nuestra cultura educativa generalmente nos empuja hacia la expectativa de un resultado exacto. La consecuencia es inevitablemente un predominio de técnicas a expensas del significado.

El desarrollo del innumerismo quizás se deba a la combinación de una disminución de las prácticas mentales en el aula acentuada por una falta de conexión entre las dos áreas del cerebro. La clave para una relación digital equilibrada y pacífica, que dé un significado real a los números y luego a las operaciones, ciertamente reside en la demanda regular y la conexión entre estas dos áreas.

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La prueba de conductividad en soluciones acuosas y su principio.

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Conductores que pueden ser cruzados por una corriente eléctrica.
Aisladores que no conducen corriente eléctrica.
El principio de esta prueba es simple:

Si la lámpara está encendida, indica que la corriente eléctrica está circulando, por lo que el material es conductor.
Si la lámpara permanece apagada, la corriente eléctrica no circula, por lo tanto, el material es aislante.

Para averiguar si un material es conductor, la prueba de conductividad se lleva a cabo utilizando la siguiente disposición:

Esta prueba (ya realizada en quinto grado) muestra que solo los metales son conductores y la mayoría de los otros materiales sólidos son aislantes.
Esta característica se explica por sus propiedades microscópicas.

Los electrones

Los átomos son las partículas más pequeñas que contienen partículas incluso más pequeñas llamadas electrones .
Todos los materiales tienen átomos, por lo que todos los materiales también tienen electrones.
Estas partículas son todas idénticas (incluso si pertenecen a átomos diferentes) y tienen el símbolo e- .

Electrones libres

Sin embargo, los metales contienen los llamados electrones » libres «.
Estos electrones libres pueden moverse libremente dentro del metal siguiendo caminos completamente desordenados. Estos electrones libres se mueven naturalmente en todas las direcciones.

Cargas eléctricas

Hay dos tipos de cargas eléctricas:

• Las cargas eléctricas positivas (+)
• Las cargas negativas (-)

Estas cargas eléctricas son comparables a los polos norte y sur de los imanes: polos idénticos se repelen entre sí mientras que los polos diferentes se atraen entre sí.
Podemos ver un fenómeno similar para las cargas eléctricas:

• Las cargas eléctricas de los mismos signos se repelen entre sí (dos cargas negativas se repelen entre sí o dos cargas positivas se repelen entre sí)
• Las cargas eléctricas de signos opuestos se atraen entre sí (una carga positiva y una carga negativa se atraen)

La carga eléctrica de los electrones.

Los electrones son partículas cargadas eléctricamente:
Cada electrón lleva un negativo elemental carga eléctrica registrada – e .
El término elemental significa que no hay una carga eléctrica menor.

Corriente eléctrica en metales

Cuando un metal es parte de un circuito eléctrico que comprende un generador, los electrones libres están influenciados por los terminales positivo y negativo de este último.
Debido a su carga eléctrica negativa, los electrones son repelidos por el terminal negativo del generador y son atraídos por su terminal positivo.
Por lo tanto, los electrones libres se ponen en movimiento y este movimiento constituye la corriente eléctrica.
Por lo tanto, los electrones libres se mueven (fuera del generador) del terminal negativo al terminal positivo, es decir, opuesto a la dirección convencional de la corriente eléctrica.

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Hay alrededor de sesenta materiales pertenecientes a la familia de los metales: cromo, titanio, vanadio, circonio, etc.
Entre estos metales, algunos se usan solo excepcionalmente y otros casi nunca.
En total, solo se usan seis metales con mucha frecuencia:

Hierro, símbolo atómico Fe
Cobre, símbolo atómico Cu
Zinc, con el símbolo atómico Zn
Aluminio, símbolo atómico Al
Oro, con símbolo atómico Au
Plata, símbolo atómico Ag

Distinguir metales comunes

Distinguir metales por su color

La mayoría de los metales tienen un color gris con tonos difíciles de distinguir.
Sin embargo, hay dos metales que tienen un color característico que permite identificarlos:
– Oro de color amarillo
– Cobre de color rojo-naranja.

Comportamiento de un metal en presencia de un imán

Si se presenta un imán cerca de varios metales, solo se atraerá el hierro.
Por lo tanto, una prueba magnética permite identificar el hierro entre otros metales.

Observaciones

El hierro se separa de los otros materiales mediante imanes en las líneas de clasificación de los centros de reciclaje.
Un imán también puede atraer una aleación que contiene hierro, como acero o hierro fundido.

La densidad de los metales

La densidad de un sólido o un líquido es una cantidad que se puede calcular utilizando la siguiente relación:

d = m/V
donde:
– d es la densidad (cantidad sin unidad)
– m es la masa del cuerpo expresada en kilogramo
– V es el volumen del cuerpo expresado en decímetro cúbico (dm3)
Esta cantidad es característica de cada metal y por lo tanto hace posible distinguirlo de otros

Ejemplo
La densidad de un objeto de aluminio puro es 2.7 independientemente del tamaño y la forma de este objeto. Si el cálculo de densidad para un metal desconocido conduce a un resultado de 2.7, entonces podemos deducir que el metal es aluminio.

Densidad de metales comunes:
aluminio d = 2.7
zinc d = 7.1
hierro d = 7.3
cobre d = 8.9
plata d = 10.5
oro d = 19.2

Corrosión de metales

 ¿Qué es la corrosión?

Por definición, la corrosión de un material corresponde a su degradación.
Puede tener causas mecánicas como la fricción o causas químicas.
Al aire libre, los metales están en presencia de dioxígeno, agua , dióxido de carbono y gases contaminantes que pueden causar una transformación química de la cual el metal es uno de los reactivos. Este último se consume mientras se forma el producto o productos.

Corrosión del oro

El oro es uno de los metales raros que no sufre corrosión. Es insensible al ataque del aire y sus componentes y, por lo tanto, conserva su luminosidad y color a pesar de la exposición prolongada al aire libre.
Se dice que el oro es inalterable y eso es lo que ciertamente lo convirtió, con su color, en un metal precioso.

El cobre se corroe al contacto con el aire. Está cubierto con una capa verdosa llamada cardenillo .
Esta capa es impermeable y aísla el cobre del aire y de los reactivos responsables de su corrosión.
Por lo tanto, la corrosión del cobre se detiene tan pronto como aparecen los verdigris.
La corrosión del cobre permanece entonces superficial, solo modifica su apariencia externa.

Ejemplo
La estatua de la libertad debe su color verdoso al cardenillo que se formó en el cobre del que está hecha.

El hierro reacciona con el oxígeno y agua para formar óxido rojizo que forma una capa porosa. Este último deja pasar agua y aire a través de los cuales puede continuar reaccionando con el hierro hasta que se haya transformado completamente en óxido.
Por lo tanto, un objeto de hierro se corroe profundamente e incluso puede desaparecer por completo.
Por lo tanto, el hierro debe protegerse con una capa de pintura o barniz que lo aísle del agua y el aire para evitar la transformación química que lo transforma en óxido.

Corrosión de plata

La plata se oxida al contacto con el oxígeno en el aire. Se oscurece mientras se cubre con una capa de óxido de plata. Esta capa impermeable evita que continúe la corrosión.

Corrosión de aluminio y zinc

La corrosión del zinc y el aluminio es del mismo tipo que la del cobre y la plata. Solo ataca la superficie del metal sobre el que se forma una capa de óxido (óxido de zinc u óxido de aluminio).
Sin embargo, las capas que se forman en ambos casos son de color grisáceo. Por lo tanto, es difícil distinguirlos del metal que cubren y darse cuenta de su presencia. Simplemente hacen el metal un poco más opaco.

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 ¿Qué es el sistema solar?

Generalmente considera que el sistema solar está formado por el Sol y todas las estrellas que giran a su alrededor.

¿Cuáles son las estrellas que forman parte del sistema solar?

– El Sol: es la estrella más grande del sistema solar y se encuentra en su centro.
Es una estrella de tamaño mediano que se formó hace unos 5 mil millones de años casi al mismo tiempo que las otras estrellas del sistema solar.
Tenga cuidado: las otras estrellas parecen mucho más pequeñas que el Sol porque están mucho más lejos y no son parte del sistema solar.

– Los planetas: giran alrededor del Sol y son ocho en número. En el orden de distancia del Sol, primero están Mercurio, Venus, la Tierra y luego Marte, que son planetas telúricos (con una superficie rocosa sólida), luego están Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que son planetas gaseosos

– Planetas enanos: como los planetas giran alrededor del Sol pero son más pequeños que este último. Plutón, Caronte, Eris y Sedna entran en esta categoría.

– Satélites naturales: los planetas a veces están acompañados en su carrera alrededor del Sol por pequeñas estrellas que giran a su alrededor y que se llaman satélites naturales. La Luna es el satélite natural de la Tierra, Marte tiene dos pequeños (Deimos y Phobos) y los planetas gaseosos tienen cada uno varias docenas.

– Asteroides: también son estrellas que giran alrededor del Sol pero de un tamaño generalmente más pequeño que varía de unos pocos metros a cien kilómetros.
Se concentran principalmente en un área llamada cinturón de asteroides que se encuentra entre Júpiter y Marte, así como en un área muy lejos del Sol llamada cinturón de Kuipper.

– Cometas: como los asteroides giran alrededor del Sol, pero tienen una trayectoria aplanada que los acerca regularmente a este último y los hace visibles desde la Tierra acompañados de un largo rastro de polvo y vapor de agua llamado cola de cometa.

El movimiento de las estrellas del sistema solar.

El punto común de los planetas, planetas enanos, cometas y asteroides es rotar alrededor del Sol siguiendo una trayectoria casi circular.
Este movimiento se origina en el Sol, que actúa sobre estas estrellas a través de un fenómeno llamado gravitación .

Interacciones

Definición: Decimos que dos cuerpos están en interacción si estos dos cuerpos ejercen una acción el uno sobre el otro.

Ejemplo: interacción magnética

Antes de estudiar la gravitación, primero nos interesan las interacciones magnéticas que servirán como punto de comparación.

Los imanes móviles se colocan uno cerca del otro (por ejemplo, en un flotador o en un soporte con ruedas).

Dirección y dirección de movimiento de los dos imanes.
Obtenemos resultados diferentes según los polos que se enfrentan:

Si los polos son idénticos (dos polos norte o dos polos sur), los dos imanes se alejan: se repelen entre sí.
Si los polos son diferentes (un polo norte opuesto a un polo sur), entonces los dos imanes se acercan: se atraen entre sí.

Velocidad de movimiento

En ambos casos, el movimiento de los imanes es más rápido cuando inicialmente están cerca uno del otro.
Si los dos imanes utilizados son idénticos, durante su movimiento se acercan o se alejan el uno del otro a la misma velocidad.
Está justificado hablar de interacción magnética porque cuando un imán sufre una acción, el otro también.
La interacción magnética es una interacción remota porque no es necesario el contacto entre los imanes.

Durante una interacción magnética entre dos imanes, las acciones que se ejercen tienen características verificadas durante todas las interacciones:

Las dos acciones se llevan a cabo a lo largo del mismo eje (misma dirección)
Las dos acciones funcionan en direcciones opuestas.
Ambas acciones se ejercen con la misma intensidad.

La interacción de la gravitación.

La gravitación también es una interacción, pero a diferencia de la interacción magnética que solo tiene lugar entre cuerpos con polos magnéticos, esta última tiene lugar entre todos los cuerpos que tienen masa.
Todos los cuerpos que nos rodean tienen una masa (desde la más pequeña hasta la más grande), por lo que todos participan en interacciones gravitacionales.

La interacción gravitacional y la interacción magnética comparten las características específicas de todas las interacciones:

Las acciones que se ejercen tienen la misma dirección.
Las acciones que tienen lugar tienen significados opuestos.
Las acciones se ejercen con la misma intensidad.
Comparten otros puntos comunes:

Ambas son interacciones remotas.
Son más intensos cuanto más cerca están los cuerpos que interactúan.
Sin embargo, estas interacciones difieren en dos puntos:

La interacción magnética puede ser repulsiva o atractiva, mientras que la gravitación solo es atractiva: dos cuerpos, bajo el efecto de la gravitación, solo pueden atraerse entre sí.
Hay dos tipos de polos magnéticos (norte o sur) pero solo un tipo de masa.

Los efectos de la interacción gravitacional

Entre la tierra y un objeto

Cuando se cae un objeto, se produce un fenómeno que nos es familiar: se cae.
Esta caída es causada por la atracción que sufre de la Tierra y que se origina en la interacción gravitacional que se ejerce entre los dos cuerpos (el objeto y la Tierra).

Es la interacción gravitacional la responsable de la caída de los objetos.

Para ser más precisos, un objeto que cae al suelo se mueve hacia el centro de la Tierra.
Como se trata de una interacción, uno puede preguntarse por qué la Tierra no se mueve hacia el objeto. ¿Por qué la Tierra permanece inmóvil cuando el objeto se mueve y ambos están sujetos a acciones de la misma intensidad?
Esta diferencia se debe a la masa de los objetos que interactúan: si somete a objetos de diferentes masas a la misma acción, los efectos son mayores para el objeto de menor masa. Por ejemplo, si proyecta dos objetos con la misma fuerza, le da más velocidad al objeto más ligero. Obviamente, la Tierra tiene una masa claramente superior a la de los objetos que nos rodean y los efectos de la interacción son tan pequeños que no son observables.

Entre dos objetos

Se supone que la interacción gravitacional se ejerce sobre todos los objetos que tienen una masa, como es el caso de los objetos que nos rodean: muebles, ropa, lápiz, seres humanos, etc.
Sin embargo, estos objetos no apuntan uno hacia el otro como podrían hacerlo dos imanes de atracción.
La interacción gravitacional funciona bien entre estos objetos, pero en la escala de su masa, esta interacción es tan débil que es incapaz de vencer sería solo la fricción del aire que separa el objeto.
Para que los objetos atraigan tendrían que colocarse en el vacío espacial

Entre el sol y la tierra

La interacción gravitacional también está en el origen del movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

¿Por qué la interacción gravitacional entre el Sol y la Tierra no conduce a la unión de estos dos cuerpos?

Podemos comparar la situación con la de una eslinga que consiste en un objeto unido a una cuerda, que rotamos:
la mano que sostiene la cuerda ejerce una atracción sobre el último, que a su vez ejerce una atracción sobre el objeto Esta atracción combinada con una cierta velocidad que se comunica inicialmente al objeto permite rotar el objeto.

Ejemplo de honda

La situación de la Tierra es comparable: está sujeta a una acción atractiva por parte del Sol que, combinada con la velocidad que poseía en el momento de su formación, condujo a este movimiento alrededor del Sol.

Nota: todos los movimientos de revolución encontrados en el sistema solar se pueden interpretar de la misma manera (movimiento de otros planetas alrededor del Sol, movimiento de la Luna y satélites artificiales alrededor de la Tierra, movimiento de otros satélites naturales, movimiento del sistema solar alrededor del centro de la galaxia, etc.)

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¿Qué es la luz blanca?

La luz emitida por el sol se llama luz blanca.
Sin embargo, la luz blanca también puede ser producida por ciertas lámparas .

La descomposición de la luz.

La descomposición de la luz blanca se puede obtener utilizando un prisma o una red:

Un prisma es un bloque hecho de vidrio u otro material transparente que tiene una base triangular.
Una red está formada por una superficie rayada con finas ranuras paralelas espaciadas regularmente.
Si colocamos una fuente de luz blanca frente a un prisma o una red y una pantalla detrás, observamos una serie de luces de colores de púrpura a rojo a través de todos los tonos de azul, verde, amarillo y naranja.

Estas luces están inicialmente presentes en luz blanca y el prisma (o la red) solo separa estas luces.

La luz blanca se compone de la mezcla de todas las luces de colores que existen.
Este conjunto de luces de colores constituye el espectro de la luz visible.

Las luces de colores

Obtenga una luz de color usando filtros

Un filtro está hecho de un material coloreado pero transparente que, por lo tanto, deja pasar la luz pero cambia su color.
Un filtro rojo proporciona luz roja, un filtro azul proporciona luz azul, etc.
Un filtro permite obtener una luz cuyo color es el mismo que el de ella.
Como su nombre lo indica, un filtro está destinado a «filtrar» la luz: solo deja pasar ciertas luces presentes en la luz blanca y absorbe las otras.
Por ejemplo, un filtro rojo solo deja pasar la luz roja pero absorbe las luces verdes, azules, etc.

Colores primarios

Se pueden obtener nuevos colores «mezclando» o más bien superponiendo luces de colores.

Sin embargo, existen tres colores que permiten reproducir la mayoría de los colores que conforman el espectro de la luz blanca.
Estos colores son rojo, verde y azul: constituyen los tres colores primarios.
Al superponer vigas de colores de la misma intensidad, obtenemos nuevos colores:

azul + verde da cian
azul + rojo da magenta
verde + rojo da amarillo
Si superponemos los tres haces de luz primarios, obtenemos una luz blanca.

Nota: la obtención de nuevos colores mediante la superposición de haces de colores a menudo se denomina síntesis aditiva en lugar de otro método que consiste, por el contrario, en restar ciertos colores de una mezcla de luz de color.
El último método, llamado síntesis sustractiva, se usa en la pintura.

El color de los objetos

Color de un objeto iluminado por luz blanca

El color de los objetos que nos rodean depende de la luz que emiten.

Recordatorio: durante el fenómeno de difusión, un objeto recibe luz y devuelve parte de ella en todas las direcciones.

Durante la difusión, la parte de la luz blanca recibida se absorbe mientras que la otra se devuelve y le da su color al objeto:
un objeto rojo absorbe todos los colores de la luz blanca, excepto el rojo, un objeto verde absorbe todo luces excepto verde, etc.

Iluminado por la luz blanca, un objeto tiene el color de la luz que no absorbe.

Color de un objeto iluminado por luz coloreada

El color de un objeto depende del color de la luz que lo ilumina.

Si un objeto solo está iluminado por luces que absorbe, aparecerá negro.

Ejemplos:

Un objeto rojo iluminado por una luz verde aparece negro.
Un objeto rojo iluminado por una luz azul aparece negro.
Un objeto rojo iluminado por una luz cian (mezcla de luz verde y azul) aparece negro.
Si un objeto está iluminado por una luz que tiene el color que no absorbe, mantiene su color original.

Ejemplos:

un objeto rojo iluminado por una luz roja aparece rojo.
un objeto rojo iluminado por una luz magenta (mezcla de rojo y azul) aparece rojo.
un objeto rojo iluminado por una luz amarilla (mezcla de rojo y verde) aparece rojo.

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 ¿Qué es una bobina eléctrica?

Una bobina eléctrica es un dipolo formado por un devanado circular (o cilíndrico) de cable eléctrico.

Voltaje a través de una bobina aislada

Se puede usar un voltímetro para determinar que una bobina aislada (fuera de un circuito eléctrico) tiene un voltaje cero en sus terminales .

Voltaje a través de una bobina cerca de un imán estacionario

El voltaje a través de una bobina ubicada cerca de un imán sigue siendo cero.

Voltaje a través de una bobina cerca de un imán en movimiento

Tan pronto como el imán se pone en movimiento, aparece un voltaje en la bobina y se convierte en cero cuando el imán se detiene.
Este voltaje toma un valor positivo o negativo:

El signo de tensión es diferente dependiendo de si el imán se acerca o se aleja de la bobina.
El signo del voltaje también depende del polo magnético del imán frente a la bobina.

Es el principio del alternador , que utiliza el fenómeno de inducción para producir corriente eléctrica (vea el capítulo ¿Qué es un alternador? ).

¿Qué es un alternador?

Un alternador corresponde a la asociación de una bobina y un imán que puede girar.
(A gran escala, como en una planta de energía, el imán es reemplazado por un electroimán ).

Cuando gira el imán, su polos norte y sur magnéticos acercan y salen sucesivamente de la bobina provocando la aparición de una tensión a los terminales de esta última: la bobina juega el papel de generador eléctrico .

Cuando se gira el imán de un alternador (o su electroimán), tiene energía cinética que se convierte en energía eléctrica .

Conclusión: Un alternador es un convertidor de energía cinética en energía eléctrica.

voltaje de CA y corriente

Voltajes y corrientes de CC

Un generador de voltaje de CC (como una batería ) proporciona un voltaje constante en valor pero también en señal.
Un generador de corriente continua circula una corriente continua que fluye siempre en la misma dirección (de la terminal de + al terminal – )

Voltajes de CA

Un alternador es un generador que proporciona una tensión alterna y una corriente alterna .
Durante el funcionamiento del alternador, su imán (o electroimán ) está en rotación: el polo norte magnético se acerca y luego se aleja de la bobina, luego es el turno del polo sur. Estas sucesiones de aproximaciones luego de distancias entre los dos polos causan la sucesión de voltajes positivos y luego negativos a través de los terminales de la bobina.
El voltaje suministrado por un alternador se llama alternativo porque es alternativamente positivo y luego negativo.

Corrientes de CA

El voltaje a través de un alternador toma alternativamente valores positivos y luego negativos porque sus terminales también cambian de signo.
La corriente eléctrica que circula desde el terminal + hacia el terminal cambia de dirección cuando estos terminales cambian de signo:
la corriente circula alternativamente en una dirección y luego en otra.

Producción de electricidad en una central eléctrica.

La mayoría de las centrales eléctricas generan electricidad a partir de alternadores .
El tamaño de estos alternadores implica el uso de electroimanes (más ligeros y que producen un campo magnético más intenso) en lugar de los imanes .
Para operar estos alternadores, por lo tanto, es necesario rotar sus electroimanes transfiriéndoles energía cinética .

Esto se puede transferir de varias maneras:

Uso de vapor de agua a presión en centrales nucleares, térmicas y algunas plantas de energía solar.
Uso de agua en centrales hidroeléctricas o de marea.
Usando el viento en plantas de energía eólica.

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