Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 2 EGB

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La corriente eléctrica, el ampere y el generador de Van de Graaff

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Página teórica: escala absoluta Kelvin, ampere como unidad de corriente, electrón, carga elemental $e=1.602176634\times10^{-19}\,\text{C}$ y generador de Van de Graaff.

📚 theory fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 150

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejercicio 1

Contenido de la página

La página es teórica: no contiene ejercicios ni actividades propuestas. Se explican cuatro ideas centrales.

Ejercicio 1

La temperatura mínima y la escala absoluta

La temperatura mínima es el valor por debajo del cual ninguna sustancia puede enfriarse. El kelvin (K) tiene el mismo tamaño de grado que el Celsius, pero su cero coincide con esa temperatura mínima; por eso la escala Kelvin no tiene valores negativos y se llama escala absoluta. Actualmente el SI define el kelvin a partir de constantes fundamentales de la naturaleza.

Ejercicio 2

La corriente eléctrica y el ampere

El ampere (símbolo A) es la unidad de corriente eléctrica del SI. Se percibe como la sensación de una descarga o "toque", producida por electrones que se mueven y atraviesan el organismo.

Definición clásica del SI: 1 A es la intensidad de corriente constante que, en dos conductores paralelos separados 1 m en el vacío, produce una fuerza de $2 \times 10^{-7} \, \text{N/m}$ .

Equivalencia en electrones:

$1 \, \text{A} \;\widehat{=}\; 6.241509074 \times 10^{18} \, \text{electrones/s}$

Ejercicio 3

El electrón y la electricidad estática

El electrón es una partícula elemental del átomo. Al frotar un globo contra el cabello, algunos electrones pasan de un cuerpo a otro; el cuerpo que gana electrones queda con carga negativa y el que los pierde, con carga positiva. Esa separación de cargas explica que los cabellos se levanten (atracción electrostática).

Ejercicio 4

El generador de Van de Graaff

Es un aparato electrostático inventado por Robert J. Van de Graaff. Acumula grandes cantidades de carga en la superficie de una esfera metálica hueca, lo que permite observar el comportamiento de las cargas eléctricas (chispas, descargas y repulsión).

Ejercicio 5

Definición actual del ampere (2019)

Desde 2019 el ampere se define a partir de la carga elemental:

$e = 1.602176634 \times 10^{-19} \, \text{C}$

$1 \, \text{A} = 1 \, \frac{\text{C}}{\text{s}}$

Respuesta orientativa: la página no plantea ejercicios; su propósito es que el estudiante comprenda que la corriente eléctrica es movimiento de electrones, que el ampere cuantifica ese flujo y que el generador de Van de Graaff es una aplicación experimental de la acumulación de carga.

Contenido de la página

El término temperatura mínima significa que ningún material o sustancia puede tener una temperatura menor a ese valor. El kelvin tiene el mismo tamaño que el grado Celsius, sólo que su cero está recorrido a la temperatura mínima, por lo que la escala kelvin no tiene temperaturas negativas; de ahí su denominación de escala absoluta. Actualmente, el SI define al kelvin con base en algunas constantes físicas de la naturaleza.

La corriente eléctrica

El ampere, cuyo símbolo es A, es la unidad de la corriente eléctrica. Percibir esta magnitud física es fácil: es la sensación que se experimenta cuando de repente se siente una descarga eléctrica (conocida comúnmente como "toques"). Esas cosquillas que se presentan cuando hay una leve descarga eléctrica se deben a los electrones que se están moviendo de un lugar a otro y pasan a través del organismo.

El electrón es una partícula elemental de la materia y es parte de los átomos que conforman las cosas. Cuando se frota un globo en la cabeza de alguien se presenta un fenómeno curioso: se levantan los cabellos; dicho fenómeno se explica gracias a los electrones, pues al frotar el globo se genera estática por el exceso de éstos, ya sea en el globo o en la cabeza.

Generador de Van de Graaff

La materia está constituida por átomos, los cuales tienen la siguiente composición:

Electrón: partícula de carga negativa que orbita el núcleo.
Protón: partícula de carga positiva en el núcleo.
Neutrón: partícula sin carga en el núcleo.

En el SI, el ampere se entiende como la intensidad de corriente constante o cantidad de electrones (específicamente $6.241509074 \times 10^{18}$ electrones) que circulan en dos conductores paralelos colocados en el vacío separados un metro entre ellos, donde se produce una fuerza igual a $2 \times 10^{-7} \, \text{N/m}$ .

A partir de 2019, el ampere se define en términos de la unidad de carga elemental ( $e = 1.602176634 \times 10^{-19} \, \text{C}$ ) de la siguiente manera: $1 \, \text{A} = 1 \, \text{C/s}$ .

Este aparato electrostático inventado por Robert J. Van de Graaff acumula grandes cantidades de carga eléctrica en la superficie de una esfera metálica hueca. Así, permite observar el comportamiento de las cargas eléctricas.

Tabla

Partícula	Ubicación	Carga
Electrón	Orbita el núcleo	Negativa
Protón	Núcleo	Positiva
Neutrón	Núcleo	Neutra

Diagrama

graph TD
  A[Átomo] --> B[Núcleo]
  A --> C[Electrón]
  B --> D[Protón]
  B --> E[Neutrón]
  C --> F[Carga negativa]
  D --> G[Carga positiva]
  E --> H[Sin carga]

Fórmulas y ecuaciones

1 $\$ , $\text{A}$ = 1 $\$ , $\text{C/s}$

e = 1.602176634 $\times$ $10^{-19}$ $\$ , $\text{C}$

1 $\$ , $\text{A}$ = 1 $\$ , $\frac{\text{C}}{\text{s}}$

e = 1.602176634 $\times$ $10^{-19}$ $\$ , $\text{C}$

F = 2 $\times$ $10^{-7}$ $\$ , $\text{N/m}$

n = 6.241509074 $\times$ $10^{18}$ $\$ , $\text{electrones}$

Glosario (7)

Temperatura mínima: Valor límite por debajo del cual ninguna sustancia puede enfriarse.
Escala absoluta: Escala termométrica cuyo cero coincide con la temperatura mínima; no tiene valores negativos (Kelvin).
Ampere: Unidad del SI para la intensidad de corriente eléctrica, símbolo A.
Corriente eléctrica: Flujo ordenado de electrones a través de un material conductor.
Electrón: Partícula elemental del átomo con carga negativa.
Carga elemental: Mínima cantidad de carga eléctrica, $e = 1.602176634 \times 10^{-19} \, \text{C}$.
Generador de Van de Graaff: Aparato electrostático que acumula carga en una esfera metálica hueca.

Preguntas para practicar

¿Por qué la escala Kelvin se denomina escala absoluta?

Porque su cero coincide con la temperatura mínima posible, de modo que no existen temperaturas negativas en ella. Esto la convierte en una escala de referencia universal para la ciencia.

¿Qué relación existe entre la corriente eléctrica y los electrones?

La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de electrones a través de un conductor. Cuanto mayor es la cantidad de electrones que circulan por segundo, mayor es la intensidad de corriente medida en amperes.

¿Para qué sirve el generador de Van de Graaff?

Sirve para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en la superficie de una esfera metálica hueca. Con él se pueden observar fenómenos como chispas, descargas y repulsión entre cargas.

Temas y conceptos clave

Temperatura mínima y escala absolutaCorriente eléctricaEl ampere y su definición en el SIEl electrón y la electricidad estáticaGenerador de Van de Graafftemperatura mínimaescala absolutakelvinamperecorriente eléctricaelectróncarga elementalgenerador de Van de Graaff

Fuentes y referencias

BIPM, Sistema Internacional de Unidades (SI), 2019
SEP, Colección Sk'asolil. Saberes y pensamiento científico, 2° de secundaria

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Figuras de la página (3)

Amperímetro analógico de laboratorio con escala graduada de 0 a 2 A. — Figura 1 image

Esquema del átomo con electrones orbitando, protón y neutrón en el núcleo. — Figura 2 image

Esquema numerado del generador de Van de Graaff: esfera metálica, banda transportadora, cepillos y descarga eléctrica. — Figura 3 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el ampere y cómo se define actualmente?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué la escala Kelvin se llama escala absoluta?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo funciona el generador de Van de Graaff?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Estructura básica del átomo (protón, neutrón, electrón)
• Unidades del Sistema Internacional
• Escalas termométricas Celsius y Kelvin

Siguiente tema sugerido

Ley de Coulomb y campo eléctrico

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2181 caracteres

El término temperatura minima significa que ningún material o sustancia puede tener una temperatura menor a ese valor. El kelvin tiene el mismo tamano que el grado Celsius, sólo que su cero está recorrido a la temperatura mínima, por lo que la escala kelvin no tiene temperaturas negativas; de ahí su denominación de escala absoluta. Actualmente, el si define al kelvin con base en algunas constantes fisicas de la naturaleza.

La corriente eléctrica

El ampere, cuyo símbolo es A, es la unidad de la corriente eléctrica. Percibir esta magnitud fisica es fácil: es la sensación que se experimenta cuando de repente se siente una descarga eléctrica (conocida comúnmente como "toques"). Esas cosquillas que se presentan cuando hay una leve descarga eléctrica se deben a los electrones que se están moviendo de un lugar a otro y pasan a través del organismo.

Generador de Van de Graaff

La materia está constituida por átomos, los cuales tienen la siguiente composición:

En el sI, el ampere se entiende como la intensidad de corriente constante o cantidad de electrones (especificamente $6.241509074\times10^{18}$ electrones) que circulan en dos conductores paralelos colocados en el vacío separados un metro entre ellos, donde se produce una fuerza igual a $2\times10^{-7}N/m$ .

A partir de 2019, el ampere se define en términos de la unidad de carga elemental $(e=1.602176634\times10^{-19}C)$ de la siguiente manera: 1 $A=1\;C/s$

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Este aparato electrostático inventado por Robert J. Van de Graaff acumula grandes cantidades de carga eléctrica en la superficie de una esfera metálica hueca. Así,permite observar el comportamiento de las cargas eléctricas.

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