Mediante esta propuesta se pretende comenzar a trabajar con los alumnos una serie de ideas generales en relación con la función de regulación en los sistemas eléctricos.Se analiza un conjunto de dispositivos manuales de regulación y se espera que reconozcan que, si bien existe una gran variedad de componentes asociados con esta función, éstos pueden agruparse en unas pocas categorías de acuerdo con ciertas características comunes.
Para diseñar esta propuesta hemos tenido en cuenta que, en este nivel, es muy probable que los alumnos conozcan (y hayan experimentado) que es posible encender y apagar una lamparita mediante un circuito simple, formado por una pila, una lamparita y dos cables.
Es probable también que conozcan ciertos componentes eléctricos, conocidos con el nombre de llaves o interruptores, que permiten encender o apagar una lamparita sin necesidad de desarmar el circuito correspondiente.
En caso de que los alumnos no hayan transitado por estas experiencias, será conveniente realizar alguna actividad de armado de circuitos simples, antes de poner en práctica las actividades que aquí se proponen.
A continuación ofrecemos un conjunto de actividades pensadas para que los alumnos analicen el funcionamiento de diferentes elementos utilizados para cambiar el estado de un circuito eléctrico (interruptores, llaves, pulsadores, conmutadores, perillas, etc,), modelicen la estructura interna de algunos de ellos, y diseñen y construyan, utilizando materiales sencillos, dispositivos que se comporten como los modelos analizados.
Duración estimada de la actividad: tres clases.
Le proponemos comenzar, mediante una actividad exploratoria, pidiendo a los alumnos que identifiquen en su entorno (en la casa, en la escuela, etc.) diferentes elementos que permiten encender, apagar o modificar el comportamiento de los sistemas eléctricos. El planteo de esta consigna amplia da pie para que, según el contexto en que viven, los alumnos mencionen desde los interruptores utilizados para encender y apagar las luces de una habitación, pasando por los que permiten hacer sonar un timbre o encender una cortadora de césped o una batidora, hasta escribir una letra en la computadora, encender y apagar el televisor o subir y bajar volumen de la radio. A continuación usted puede pedir a los alumnos que los agrupen mediante algún criterio de clasificación que ellos mismos propongan.
Entre los posibles criterios podemos mencionar los siguientes:
| De acuerdo con la cantidad de estados posibles |
De acuerdo al efecto que producen sobre los circuitos |
| Una posición estable (pulsadores de timbres, teclas de teléfono o computadoras, etc.). | Abren circuitos: normal cerrados (en el interior de las heladeras). |
| Dos posiciones estables (llaves de luz, llave de encendido de una taladro, etc.). | Cierran circuitos: normal abiertos. |
| Más de dos posiciones estables (perillas selectoras de funciones en lavarropas, de velocidades en ventiladores, etc.). | Abren un circuito y cierran otro: conmutadores. |
| Múltiples estados que varían de forma continua (selector del volumen de la radio, etc.). |
En la clase siguiente usted puede proponer una actividad de análisis, del tipo de las denominadas actividades de "caja negra", en la que los alumnos deben representar, mediante dibujos, el interior de algunos de los interruptores analizados (sin la posibilidad de abrirlos). Puede proponer el análisis de un pulsador normal cerrado y de una llave simple de dos posiciones (sería conveniente llevar al aula algunos de estos modelos, que se consiguen en ferreterías). En ambos casos los alumnos deberán dibujar las partes que los componen; será útil pedirles que realicen dos dibujos para cada uno, mostrando cómo cambian de posición las partes internas, de acuerdo con las acciones externas. Los alumnos deben reconocer los materiales de cada una de esas partes, diferenciando cuáles deben ser conductores de la electricidad y cuáles no.
En las siguientes imágenes se muestra el interior de cada uno de ellos. Puede verse que el pulsador posee un resorte que se comprime por la presión y separa entre sí las dos partes conductoras. A este tipo de pulsadores se los denomina normal cerrado.
En la llave simple, en cambio, se reconocen trabas que permiten mantener fijas ambas posiciones, abierto o cerrado, según el caso.
Como cierre de la clase usted puede proponer a los alumnos que elijan los materiales más adecuados para construir, en el aula, los modelos analizados. En la siguiente imagen se muestra alguna de las soluciones a las que arriban los alumnos luego de una clase más de trabajo.
Una vez terminado el trabajo puede ser interesante reflexionar con los alumnos acerca de que, junto con los conocimientos relacionados con la electricidad, en el diseño y fabricación de interruptores intervienen otras ramas de la Tecnología tales como: la Tecnología mecánica (para diseñar los mecanismos internos), la Tecnología de los materiales (para seleccionar los materiales conductores y no conductores, según el caso), el Diseño industrial (para adaptar las formas a las funciones y a las necesidades de los usuarios), etc.
Para ampliar la noción de regulación a otros sistemas, más allá de los eléctricos, es importante que los alumnos reconozcan que las canillas, llaves de paso o llaves de gas pueden ser considerados también como reguladores, sólo que en lugar de actuar sobre la electricidad actúan sobre otros tipos de flujo.
Aitken J., Mills G, Tecnología Creativa, Ediciones Morata, Madrid, 1994.