Elaboración de una práctica de laboratorio: fabricación y estudio de un condensador en segundo curso de bachillerato

Abstract

El presente trabajo está basado en la creación de una práctica de física para segundo curso de bachillerato, más concretamente en la elaboración y estudio de las capacidades de condensadores fabricados por los propios estudiantes. Durante el desarrollo se pueden diferenciar claramente dos partes, en la primera, se justifica la realización de la experiencia de laboratorio, además de encuadrar a la misma dentro del correspondiente curso académico, para lo que se verán las técnicas de enseñanza más adecuadas acorde a los recursos de los que se disponen en bachillerato. La idea de lo explicado anteriormente es que la práctica pueda ser implementada con relativa facilidad en cualquier centro, sin importar los recursos disponibles o la titularidad de este. La segunda parte del trabajo se ha basado en el proceso de construcción y verificación del condensador, así como la posterior elaboración del guion de laboratorio que será entregado al alumnado. Debido a que en el proceso educativo actual las plataformas digitales cuentan con un gran peso al ser empleadas por los estudiantes como fuentes de búsqueda de información, se ha considerado interesante el tenerlas en cuenta como guías de referencia para la fabricación de los condensadores. Sin embargo, la mayoría del material consultado presentaba incongruencias desde el punto de vista físico, por lo que fue descartado. Por el motivo anteriormente expuesto, gran parte de esta segunda parte del trabajo se ha basado en la elaboración de un procedimiento propio para la construcción de condensadores empleando materiales caseros. Para verificar la validez de los condensadores construidos, se deducirán las expresiones teóricas que describen a estos dispositivos, las cuales serán empleadas para estudiar la relación existente entre la capacidad y parámetros como la superficie de las armaduras y el espesor del dieléctrico empleado (en nuestro caso papel de folio). De tal forma que es posible obtener las permitividades dieléctricas relativas y absolutas del papel, que, al ser comparadas con la bibliografía, se comprobó que fueron calculadas con una alta precisión , y por consiguiente, se aceptó como válida la alternativa de fabricación propia. Debido a la buena precisión de los resultados, se ha optado por que sean los propios alumnos quienes repitan durante la práctica el proceso seguido para la obtención de las susodichas permitividades. Además, y como parte de ampliación a la experiencia y atendiendo a la diversidad, se ha elaborado una parte optativa para todos aquellos alumnos que quisiesen ampliar conocimientos, donde se estudiarán configuraciones en serie y en paralelo de condensadores. Finalmente, se recogen las conclusiones más importantes y se presentan algunas modificaciones de la práctica, con el objetivo de trabajar otros aspectos de los condensadores y hacerla más completa.