ELABORACIÓN DE UN GENERADOR DE VAN DER GRAAF COMO INTRODUCCIÓN AL CONTENIDO DE CARGAS ELÉCTRICAS

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Objetivos de la investigación

Objetivo general

Elaborar un generador de Van Der Graaf como introducción al contenido de cargas eléctricas para los estudiantes de 4to año sección "A" del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Objetivos específicos

Diagnosticar la necesidad de dar a conocer el contenido de cargas eléctricas a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Diseñar un generador de Van Der Graaf para demostrar la función del mismo a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017.

Demostrar con el generador de Van Der Graaf a los estudiantes de 4to año sección “A” del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017 el contenido de cargas eléctricas, como estrategia didáctica para la enseñanza de la física.

Justificación

Con la presente investigación se busca facilitar el aprendizaje a los estudiantes de 4to año sección "A" del colegio Federico Froebel en el año escolar 2016 – 2017, con la implementación de un generador de Van Der Graaf para utilizarlo de ejemplo en el aula y así explicar con mayor facilidad el contenido de cargas eléctricas teniendo en cuenta que la física requiere de especial atención para ser comprendida y que su conocimiento es indispensable para los estudiantes de educación media general. Debido a la falta de interés que hay por parte de los estudiantes en el área experimental puesto que los contenidos tienden a ser muy teóricos y resultan muy tediosos.

En este sentido, la investigación trae un beneficio académico puesto que es una contribución didáctica para la enseñanza de la física, desde el punto de vista pedagógico tiene una importancia fundamental debido a que los docentes tendrán en sus manos una herramienta que les permitirá explicar con más facilidad los contenidos que tradicionalmente resultan muy extensos y de poca comprensión. Por otra parte, es económicamente factible ya que no amerita de mayores gastos para llevar a cabo su elaboración puesto que los materiales a utilizar son de fácil acceso y de reciclaje. Por otra parte, en el ámbito social puede decirse que sería de gran ayuda para cualquier comunidad o institución por la razón de que es un objeto que genera electricidad sin necesidad de utilizar más objetos, porque es una fuente de energía. Y desde el punto de vista científico posee una gran importancia debido a que lo que se quiere es mejorar la calidad de la educación media general con la finalidad de que los estudiantes cuenten con recursos didácticos para su proceso de aprendizaje.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Antecedentes de la Investigación

A continuación se presentan algunas investigaciones relacionados con el tema objeto de estudio, dentro de estas, se puede destacar la realizada por Holguin, G, Gamarra, A, González, B y Reyes, C (2013) realizaron un trabajo titulado “Determinación de la influencia de materiales en voltaje del campo eléctrico aplicada en la construcción de un generador de Van Der Graaf”, cuyo objetivo fue Determinar la influencia de los materiales usados sobre el campo eléctrico generado por la máquina. A tal efecto se hizo uso de la Ley de Ohm y el teorema de Gauss, para poder calcular la intensidad de campo eléctrico, así como el campo eléctrico generado por la máquina, respectivamente y poder fabricar un generador de Van Der Graaf. Para hallar el voltaje en la esfera del generador de Van Der Graaf utilizaron la ecuación de campo eléctrico (E): Se determinó el valor de la carga eléctrica (Q) mediante la ecuación: Donde la capacitancia (C), en este caso, está considerada como una constante de valor: Además se toma en cuenta el valor máximo del campo eléctrico (E) que un medio aislante soporta sin hacerse conductos en el aire: Uniendo las ecuaciones en la primera (campo eléctrico):Para hallar el voltaje se reemplazó el valor del radio (R) que es 0.1m. Se concluyó que la cinta usada fue empleada para producción y transporte de cargas. El material del que está hecha es dieléctrico, por ello será capaz de establecer un campo eléctrico, necesario para la demostración del presente proyecto. Y se determinó el voltaje del campo eléctrico, 300 kv. Éste estudio es un antecedente del presente trabajo, pues aporta el procedimiento de cómo realizar el generador de Van de Graaf y los materiales a emplear.

Miquilarena I, y otros (2014) Realizaron un trabajo que tiene como título: “Diseñar un Generador Van de Graf como Estrategia de aprendizaje en el laboratorio de física del Colegio Federico Froebel” y tuvo como objetivos: 1- Construir un generador de Van Der Graaf con materiales reciclables y a bajo costo con el fin de mejorar la disposición de los estudiantes hacia el estudio de la física, 2- Demostrar que el generador está en pleno funcionamiento para su uso, y que puede ser manipulado por los estudiantes sin riesgo de accidentes, 3- Elaborar una guía de normativas para el curso del generador de las prácticas de laboratorio de física el colegio Federico Froebel. Se realizaron una serie de procedimientos, buscar los materiales a bajo costo, luego se procedió a construir y los estudiantes de 9º grado sección “A” del colegio Federico Froebel comprobaron su funcionamiento y se demostró que fue mayor el entendimiento de los estudiantes con la clase práctica.

Amaro S, y otros realizaron un trabajo que se titula “Elaboración de maqueta demostrando la importancia de un generador eléctrico con el uso del recurso eólico en el Liceo Bolivariano Juan Bautista Rodríguez, Parroquia Tamaca, Estado Lara.” Para el cual se utilizo una muestra de diez (10) sujetos en, a los cuales se les aplicó un instrumento tipo cuestionario un para conocer la variable objeto de estudio. Los resultados fueron que el 90% de las personas encuestadas consideran que las fuentes alternativas de energía contribuyen con el cuidado del medio ambiente. Y el 10% restante no está de acuerdo con este concepto. Así mismo, el 60% de las personas encuestadas manifiestan que mediante la energía eólica a nivel mundial, se minimizan los efectos del cambio climático global; y el 40% restante considera que utilizando la energía eólica no se minimizan los efectos del cambio climático.

Nava M, Quintero L. y Romero, J (2013) realizaron un trabajo titulado: “Construcción de un Generador