Calentador

La electricidad cumple en la actualidad el papel de "moneda común" en el intercambio energético para el transporte y la transformación de energía, a lo que debe sumarse la posibilidad de su almacenamiento como energía potencial en pilas y baterías.

Siempre que se transmite información, se hace en base a algún tipo de energía o de materiales (más precisamente en variaciones sobre la energía o marcas en los materiales). Cuando enviamos información en una carta o mediante una fotografía, lo hacemos mediante el transporte de un material que "contiene" la información. Si enviamos un fax o un mensaje de correo electrónico, estamos aprovechando las variaciones de un sistema basado en energía eléctrica (o electromagnética) para que la información llegue a destino.

La manipulación de información requiere del uso de algún tipo de energía, y la electricidad es hoy una manera muy eficiente y controlada de manipular energía. Es por eso que los artefactos y los sistemas propios de las tecnologías de la información y de las comunicaciones se apoyan en el uso de la energía eléctrica.

Así, entre los artefactos que utilizan electricidad, podrían encontrarse -a grandes rasgos-los relacionados con la manipulación de energía, y aquellos cuya finalidad es la manipulación de información, aunque en algunos casos el límite sea algo indefinido.

El trabajo que se presenta pretende que los alumnos amplíen sus categorías de clasificación para poder dar cuenta de las diferencias entre los sistemas eléctricos propiamente dichos, que aprovechan la electricidad como forma de energía, y los sistemas electrónicos que utilizan electricidad como medio para operar con información.

Duración estimada de la actividad: una clase.

Desarrollo de la propuesta

Se solicita a los alumnos que realicen un listado de artefactos que requieran electricidad para funcionar (veinte podría ser una buena cantidad). No es importante para la actividad distinguir si utilizan energía de la red, pilas o baterías. Para obtener resultados variados se les puede sugerir que piensen en diferentes ámbitos de aplicación: hogares, escuelas, fábricas, talleres, hospitales, etc. Este listado contendrá tanto sistemas electrónicos como aquellos que sólo se denominan eléctricos. Se les pide luego que clasifiquen los artefactos del listado en tres categorías: los que consideran sistemas eléctricos, los que consideran electrónicos, y aquellos que, por diferentes motivos, no se atreven a clasificar. Podría resultar conveniente que organicen esta información en una tabla de tres columnas. A medida que los alumnos discutan entre ellos, podrán modificar la ubicación de alguno de los artefactos, quizá tachando y escribiendo al final de la columna, lo que puede constituir un interesante registro de los modos de reflexión que fueron apareciendo.

Una vez concluida esta tarea, se les pide que trabajen sólo sobre los artefactos que consideran eléctricos. Conviene comentar aquí que el análisis de los artefactos como "caja negra" mediante su representación con bloques permite encontrar clases generales (algo así como "parentescos" entre artefactos, en los que se ignoran las diferencias menores para encontrar similitudes generales). Para poder representarlos de este modo hay que preguntar qué entra a este artefacto y qué sale de él. Se pide entonces a los alumnos que anoten qué sale de cada uno de los artefactos listados (asumiendo que entra energía eléctrica). Deben organizarlos en pocas categorías.

La intención es que puedan ver que los "artefactos eléctricos" tienen por función transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía y que los artefactos que ellos han listado pueden agruparse en tres tipos: los que entregan energía mecánica, luz o calor1.

Flecha
Lámpara
Flecha
Energía eléctrica Luz
Fotografía de una lámpara
Lámpara
Flecha
Resistencia
Flecha
Energía eléctrica Calor
Fotografía de un calentador
Calentador
Flecha
Motor
Flecha
Energía eléctrica Movimiento
Fotografía de una batidora
Batidora

Luego se les puede proponer que trabajen con los artefactos que ellos han clasificado como electrónicos. Allí se sugiere tomar al televisor como prototipo de análisis y preguntar a los alumnos qué es lo que entra. De aquí debería surgir la diferencia entre la entrada de energía eléctrica (que ingresa por el enchufe) y la de información (que ingresa por la antena o por el cable de video)2.

Se sugiere marcar diferencias entre una lámpara y un televisor, indicando que es posible imaginar un hipotético televisor del futuro que no emita luz, sino que sea opaco. Sin embargo es absurdo pensar en una lámpara que no emita luz. El televisor utiliza luz para lograr transmitir una imagen, no porque tenga por función iluminar).

Se les pide entonces que representen como "caja negra" los sistemas que consideraron electrónicos teniendo en cuenta la entrada y la salida de información3.Para hacerlo más rico puede pedírseles que indiquen cuál es el elemento físico por el cual ingresa la información a procesar (un cable, un casete, un disquete u otros). Puede esperarse que aparezcan categorías tipo "televisor" (entrada por cable o antena), tipo "grabador" (entrada por cassete), y tipo "calculadora" (entrada manual).

Sugerimos hacer una puesta en común revisando las primeras ideas sobre la clasificación y proponiendo que las escriban nuevamente en función de lo trabajado.

Como cierre pueden clasificarse ahora aquellos artefactos sobre los que no tuvieron seguridad para hacerlo. Puede discutirse con los alumnos que la causa más probable de dificultad en la clasificación de los aparatos en cuestión es que algunos sistemas poseen determinadas funciones relacionadas con la energía y otras relacionadas con la información. Un ejemplo de esto es el horno de microondas cuya función principal es la de producir calor (tomando la electricidad como energía), pero utiliza además complejos sistemas de control para regular su funcionamiento.

1. En el caso probable de que se mencione a la heladera "entregando frío", es posible decir que internamente produce un esfuerzo mecánico que expande un gas, y que es este gas el que, al expandirse, absorbe calor.

2. Seguramente los alumnos no puedan diferenciar entre la información que el producto entrega y la energía que utiliza para entregarlo (luz en el caso de un televisor). Se sugiere marcar diferencias entre una lámpara y un televisor, indicando que es posible imaginar un hipotético televisor del futuro que no emita luz, sino que sea opaco. Sin embargo es absurdo pensar en una lámpara que no emita luz. El televisor utiliza luz para lograr transmitir una imagen, no porque tenga por función iluminar.

3. El teléfono es un caso particular en esta clasificación. Debido a que los teléfonos comenzaron a distribuirse por las casas antes de que la red eléctrica fuera algo común, fue necesario que los cables transportaran la energía necesaria además de la información. Así los teléfonos tienen su propia red de distribución de energía aún hoy, y es por esto que cuando la luz de una casa se corta los teléfonos siguen funcionando.