OBJETIVOS
Mostrar la naturaleza eléctrica de la materia de los componentes íntimos de los átomos que constituyen la materia que nos rodea, con la introducción de una nueva entidad física que denominamos “carga eléctrica”.
Estudiar las leyes básicas que regulan el comportamiento de estas nuevas entidades.
Demostrar el carácter conservativo del campo eléctrico y definir la energía potencial eléctrica, de importancia fundamental en la química.
UBICACIÓN
El presente tema se inicia básicamente en el 4º curso de ESO, aunque el estudio completo del campo eléctrico se realiza en 2º curso de bachillerato LOGSE. TEMPORALIZACIÓN
Puede desarrollarse el tema en un periodo de 6 horas de clase y completarse con 2 horas para resolución de problemas de electrostática y práctica de cátedra.
METODOLOGÍA
El tema debe explicarse exhaustivamente, partiendo de los conceptos básicos de carga eléctrica, hasta los más complejos de intensidad y potencial, siguiendo métodos vectoriales. La explicación debe ser ágil y participativa, recurriendo a las similitudes con el campo gravitatorio, dada la dificultad de recurrir a fenómenos electrostáticos familiares.
La explicación debe estar salpicada de resolución de problemas numéricos sobre distribuciones de carga que ilustren la explicación teórica.
Pueden demostrarse en el laboratorio los fenómenos electrostáticos mediante la utilización de transparencias electrostáticas para retroproyector.
CONTENIDOS MÍNIMOS
Concepto de carga eléctrica. Ley de Coulomb. Constante dieléctrica del medio. Sistemas de unidades.
Intensidad de campo eléctrico. Distribuciones más importantes. Líneas de fuerza. Flujo eléctrico. Potencial eléctrico.
Energía potencial eléctrica. Energía de una distribución de carga. Superficies equipotenciales.
Teorema de Gauss. Aplicaciones al cálculo de E en algunas distribuciones sencillas.
MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS
Libro de Texto complementado con apuntes de clase.
Lecturas históricas sobre los trabajos de investigación en electricidad.
Material de laboratorio: equipos de electrostática, transparencias para retroproyector sobre configuraciones de campo eléctrico.
Hojas de problemas de Electrostática de dificultad creciente y a nivel del curso.
Programa de ordenador de CAMPOS CONSERVATIVOS para la demostración cualitativa y cuantitativa de la intensidad de campo eléctrico y del potencial eléctrico, de diferentes distribuciones de cargas.
EVALUACIÓN
Pruebas objetivas sobre los conceptos fundamentales del tema, valorando comprensión, memorización y aplicación de estos conceptos a situaciones reales.
Pruebas escritas con problemas numéricos exigiendo resolución completa con utilización de máquinas calculadoras.
Valoración de las prácticas realizadas en el aula o en el laboratorio.
Pruebas de opción múltiple con preguntas de varias respuestas (3 falsas y 1 cierta) que obligue al alumno al razonamiento de las situaciones planteadas.