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AULA 1226/05/09

1. ELETRICIDADE – P1- CAP. 6- ARONS2. ARTIGO DE DUIT/RHÖNECK

3. CONCEPÇÕES SOBRE ELETRICIDADE DOS ALUNOS EM DIVERSOS PAÍSES4. CD – LABORATÓRIO INTERATIVO DE ELETROMAGNETISMO

5. EXPERIÊNCIAS SIMPLES DE ELETRICIDADE

Aprendizagem em física

AMBAR

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• O estudo da eletricidade se iniciou na Antigüidade, por volta do século VI a.C, com o filósofo e matemático grego Tales de Mileto. Ele foi quem observou o comportamento de uma resina vegetal denominada de âmbar, ao atritar essa resina com tecido e/ou pele de animal, Tales percebeu que daquele processo surgia uma importante propriedade: o âmbar adquiria a capacidade de atrair pequenos pedaços de palha e/ou pequenas penas de aves. Em grego, a palavra elektron significa âmbar, a partir desse vocábulo surgiram as palavras elétron e eletricidade

Origem da palavra eletronO âmbar verdadeiro é uma resina fóssil, chamado

às vezes karabe (árabe), que significa "o que atrai a palha“.

Propriedade, observada primeiramente por Thales de Miletus (585-495 BC) que sugeriu a palavra “eletricidade“ (do grego elektron) usado para o âmbar e para ligas de ouro e prata.

• O âmbar é chamado também de electrumsucinum (succinum), e glaesum ou glesum por escritores latinos. Em hebreu arcaico hashmalsignificar âmbar, embora o hebreu moderno use a palavra i'nbar, inspirada do

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A CARGA ELETRICA forças de atração e repulsão

Charles François de Cisternay du Fay em 1773 existência de atração e repulsão em termos de cargas elétricas foi observada na eletrização por atrito e mostrou que existem dois tipos de carga: positiva e negativa.

Conservação da carga Normalmente um corpo é neutro por ter quantidades iguais de cargas positivas e negativas. Quando o objeto I transfere carga de um dado sinal para o objeto II, o objeto I fica carregado com carga de mesmo valor absoluto, mas de sinal contrário. Esta hipótese, formulada pela primeira vez por Benjamin Franklin, é considerada a primeira formulação da lei de conservação de carga elétrica.

AronsHÁ PROBLEMAS PARA A COMPREENSÃO DOS

CONCEITOS DA ELETRICIDADE ESTÁTICA

Evidênciamovimento de corpos

Observação de interação a distânciaTransferência de energiaForças atrativas e repulsivas

Construção de conceitos abstratos:

cargas elétricas igual/opostacorrente elétricadiferença de potencialintensidade de campoForça de Lorentz

... a estrutura conceitual dos conceitos necessários para a compreensão da eletricidade estática estão ainda mais afastados de suas manifestações concretas do que a estrutura conceitual da mecânica.

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Como compreender?

Os conceitos utilizados paracompreender o que é um circuitoelétrico são abstratos e os estudantesprecisam desenvolver modelosconceituais das relações que existementre quantidades não observáveis:corrente, diferença de potencialresistência, em termos de outrasquantidades não observáveis comoenergia e eletrons.

É NECESSÁRIO tempo para assimilar novas definições operacionais e sempre confrontar os alunos com perguntas como:

Como sabemos...?

Porque acreditamos...?

Estabelecer conexões estáveis entre os conceitos e os fenômenos...

...é importante APLICAR, sempre que oportuno, os conceitos da mecânica já estudados: posição, tempo, velocidade, aceleração, força, massa, momento, energia.

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TRÊS FORÇAS CONHECIDAS poderiam explicar SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS

ELÉTRICAS

MAGNÉTICAS

GRAVITACIONAIS

Estabelecer conceitos básicos: eletricidade por atrito

• Cargas iguais e opostas• Interação elétrica• Carga como propriedade fundamental

da matéria (metais,vidro, madeira, papel e plástico são diferentes em relação a mobilidade/transferência das cargas elétricas

• Condutor • Isolante

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Observar Cargas iguais e opostasDIFICULDADES

Definição operacional de cargas do mesmo tipo.Prover evidências da existência de cargas´opostas´.Reconhecer comportamento de sistemas iguais e

diferentes?1. Corpos com a mesma carga exercem forças

repulsivas entre eles.2. Os diferentes estados de carga. 3. Corpos neutros atraem corpos carregados?

Experiências eletrostáticas do cotidiano

Arons:...SÃO DIFÍCEIS E TEDIOSAS...recomenda que sejam feitas como dever de casa Seção Cap.6- 6.4, com roteiros programados pelo professor.

Organizar um roteiro que programe as atividades para registro das observações feitas controlando:

1. Tipo de material2. Quantidade de matéria dos corpos em interação.3. O que acontece quando o corpo foi atritado com

diferentes materiais e comparação com comportamento sem atrito.

4. Reconhecer tipo de forças atrativas ou repulsivas.5. etc.,etc.

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Convenção arbitrária para distinguir as cargas elétricas POSITIVAS E NEGATIVAS e os pólos magnéticos de um imã: N e S

Compreensão de positivo e negativo de carga através de excesso e defeito.Distinção de duas espécies de eletricidade que atraem e repelem corpos neutros.

Observação dos efeitos de varetas de vidro e enxofre quando atritadas com seda sobre pequenospedaços de papel.

• o vidro atritado com seda exerce força de atração sobre papel que é repelido• a enxofre com seda exerce força de atração sobre papel que é repelido

• O papel repelido pelo vidro é atraído pela enxofre.• O papel repelido pela enxofre é atraído pelo vidro

Repetindo a experiência com outros corpos veremos que todos eles dividem-se em dois grupos: uns comportam-se do mesmo modo que o vidro atritado com seda; outros, como o enxofre atritado com seda.

ELETRICIDADE POSITIVAELETRICIDADE NEGATIVA

Os pólos magnéticos : N e S são indissociáveis

Provocar AÇÕES SEMELHANTES (atração e repulsão) com sistemas físicos diferentes

Eletricidade positiva e negativa

Observar os efeitos sobre corpos leves [papel [1] e [2] ] exercidos por um bastão de vidro e outro de enxofre após os dois serem atritados com seda.

COMPORTAMENTO

MESMO Bastão de vidro atrai o papel [1] e logo o repele Bastão de enxofre atrai o papel [2] e logo o repele

OPOSTO Bastão de vidro atrai [2] e o bastão de enxofre atrai [1]

CONCLUSÃO: [1] é repelido pelo vidro e atraído pelo enxofre[2] é repelido pelo enxofre e atraído pelo vidro

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Polarização (p. 177)A importância da evidência experimental que aponta para o papel da carga elétrica

na estrutura da matéria.Aceitar que: 1. A matéria é discreta2. Existência de cargas diferentes que mantém os átomos o e moléculas ligados3. Faíscas através do ar dão evidência da existência de cargas em sistemas inicialmente

neutros (condução)4. Condução, corpo carregado por atrito ou por indução mostra o grau de mobilidade da

carga elétrica nos diversos materiais : CONDUTORES E ISOLANTES (SEMICONDUTORES)

5. Comportamento dentro do material neutro das distribuições de carga elétrica.6. Visualizar deslocamento e separação de carga.7. Comportamento da carga em condutores e isolantes8. Elétron é familiar e explica todos os fenômenos: é preciso manter a diferença entre

observação e experimentos macroscópicos que não discriminam o tipo de carga.9. Mostrar que os elétrons conduzem carga: os gases ionizam e nos eletrólitos a carga se

movimenta através de íons positivos e negativos.

Arons, p.179

O ponto de partida apropriado não é o modelo mas o fato observado...e este é a interação entre cargas elétricas e corpos neutros.

A explicação é portanto decorrente da observação e a esse fato chamamos POLARIZAÇÂO. Esse conceito é explicado a posteriori e não a priori...

Levar os alunos a considerar os efeitos análogos nos imãs permanentes.

Mostrar efeito de corpo carregado por atrito sobre diversos materiais.

Mostrar efeito de um imã permanente:I. sobre os mesmos materiaisIi sobre conjunto de tachinhas, clips,etc.

Intensidade da interação eletrostática e das forças de atração gravitacional

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Escolh da força de atração e repulsão elétrica, magnética e

gravitacional (p. 168-69)PSNS : Physical science for non science studentsEvidenciar existência de alguma coisa que se encontra em todo tipo de

substância: sal, papel, alumínio, vidro, chá, arroz, café, clip, taxinhas, plástico....todos esses materiais apresentam mesmo efeito para a mesma causa.

1. atritar régua plástica e colocar perto de quantidades muito pequenas desses materiais. Descrever as observações.

2. Colocar um imã perto dos mesmos materiais.

Comparar as duas situações e desenvolver idéias para encontrar explanações que permitam explicar:

1. O que mantém os átomos de um grão de sal (ClNa) coesos?

2. Colocar os números e fazer os cálculos e informações necessárias para poder entender as semelhanças e diferenças do comportamento observado.

Carga como propriedade fundamentalda matéria: à procura de evidência do tipo de

força observada nos sólidosA figura ao lado representa um modelo simplificado de uma cadeia de átomos de sal (ClNa). Supondo que a última partícula seja um átomo de sódio Na de massa m ~ 4 x 10-26 kg e peso P = 4 x 10-25 N, a força necessária para que esse átomo se mantenha ligado aos átomos da cadeia acima é

F = 4 x 10-25 N para acima

Cl

Na

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Força gravitacional F = (G.m1.m 2) / r2

O cálculo do valor da intensidade da força de atração gravitacional entre os átomos do NaCl (sal comum) é feito a seguir:mCl = 6 x 10-26 kg mNa = 4 x 10-26 kg G (constante da gravitação universal) = 7x10-11 Nm/kg2

r (raio atómico)≅ 10-8cm.Utilizando os dados acima temos que:

F = 2 x 10-42 N << peso do ion ClForça magnética.

As características da força magnética devem responder as seguintes perguntas:i. Que tipo de forças são exercidas pelos imãs? Tanto atrativas com repulsivas.ii. Quais os materiais que respondem a ação dos imãs? Somente alguns: grupo do ferro, terras raras actinídeos e lantanídeos. III. Um pequeno imã pode sustentar um prego grande? A intensidade da força magnética deve ser maior o igual ao peso do prego.iv. Você acha que a força magnética entre um prego e um pequeno imã émaior ou menor que a força gravitacional entre os mesmos? Muito maior v. As respostas acima permitem decidir quanto a possibilidade das forças magnéticas.

Força elétricaBenjamim Franklin primeiro cientista a denominar como positiva e negativa as duas

diferentes cargas elétricas. Em 1785, Charles Coulomb, engenheiro francês, encontrou empiricamente a relação que associa a força elétrica às cargas dos corpos: F= k Q Q' / r2 onde k constante de proporcionalidade, Q e Q’ as cargas e r a distância entre os centros dos corpos.

Unidades: Um Coulomb : quantidade de carga elétrica que colocada a 1m de outra igual é repelida por uma força de 1N. Como resultado desta escolha a o valor da constante k é k = 9x109 N.m2 / C2.

Calcular a carga elétrica Q da régua de plástico para atrair um papel de peso P= 10-3 Na carga Q da régua é igual a carga – Q do papel.

Supor a separação entre os centros das cargas é 5 mm.O valor da força elétrica F deve ser igual ao o do peso de papel ~

Com esses dados pela lei de Coulomb : Q = 2,6 x 10 -9 Coulomb

Na cadeia de NaCl supor íon de Na com carga positiva. Qual será a carga do ion de Cl? (negativa, para ser atraída).Para aplicar a lei de Coulomb ao cálculo da força entre os átomos de Na e Cl precisamos informações sobre a carga dos íons e a separação entre eles. (Millikan e Thomson deram respostas: carga mas pequenaq = 1,6 x 10 -19 Coulomb e raio do átomo r ~ 10-10 m.

Felétrica = 2,6 x 10-7 N que é 1016 > vezes a força gravitacional necessária para suspender a massa do Cl.

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CARGA POR INDUÇÃO

indução eletrostática ocorre quando um corpo carregado (indutor) é colocado perto de um condutor neutro (induzido). cargas do indutor atraem ou repelem as cargas

negativas do corpo neutro (polarizam).A distribuição de cargas no corpo induzido

mantêm-se na presença do indutor.O corpo induzido permanece carregado quando após ser polarizado é colocado em contato com a terra ou outro corpo neutro antes de afastá-lo do indutor.

A lei de Coulomb e a quantificação da cargaCap.6, p.181 - 182)

Lembrar aos alunos que, tanto a lei de Coulomb é induzida, e não derivada ou provada, quanto as leis do movimento de Newton, a lei da gravitação universal e as leis da conservação.As leis físicas são conhecidas por indução e não por dedução.

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A lei de CoulombCarga elétrica é imponderávelMas:• É possível medir as forças exercidas entre

corpos carregados numa balança de torção.

• Têm vídeos interessantes no LADIF (VHS) Project Group (# Eletricidade I)

• PSSC • Antonieta .

CONSERVAÇÃO DE CARGA

Formulada pela primeira vez por Benjamim Franklin (1747). Um corpo neutro tem quantidades iguais de

cargas positivas e negativas. Quando um objeto I transfere carga de um dado sinal para outro objeto II, o objeto I fica carregado com carga de mesmo valor absoluto, mas de sinal contrário. Esta hipótese, é considerada a primeira formulação da lei de conservação de carga elétrica.

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Intensidade do campo elétricoE = F/qprova

Arons chama atenção desta expressão ser uma identidade e não uma igualdade.E é o nome para denotar a idéia decampo elétrico no ponto em que a ponta de prova é colocada.F é a força por unidade de carga positiva.Quantificação do campo elétrico.Fazer analogia com campo gravitacional.

Princípio de superposiçãoToda carga pontual numa distribuição de cargas contribui para o valor do campo elétrico num dado ponto, independentemente das outras cargas presentes.Os efeitos das cargas são somados para indicar o campo elétrico num dado ponto do espaço.Dificuldades: (p. 187) quando se superpõe os efeitos de mais de uma distribuição de cargas.

1.Campo produzido por mais de dois esferas carregadas tratadas como cargas pontuais no centro da esfera é válido quando a interação entre as esferas é desprezível, o campo elétrico é definido pela distribuição final das cargas. O campo total resultante é àquele determinado pela distribuição final estática atingida. 2. A presença de corpos reais e não somente distribuições de cargas incorpóreas apresenta outra dificuldade : penetração do campo de um corpo no campo de outro através de um corpo.3. Blindagem devida ao cancelamento dos campos é resultado da redistribuição das cargas

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Interação eletrostática e as leis de Newton

Problema (Arons, 6.10, p. 182)A figura mostra duas esferas uniformemente carregadas, isoladas eletricamente e fixas a um disco que se movimenta livremente sobre uma mesa de ar. Uma das esferas tem carga q = +2,0 x 10-8

C e a outra q´= + 6,0 x 10-8 C. Os discos se movimentam livremente sobre a mesa de ar.Trace os diagramas de força do corpo livre, das esferas e dos discos, mostrando todas as forças que agem sobre cada um dos 4 objetos. Seja cuidadoso quando traça os vetores e escolha uma escala que mostre claramente a intensidade da força que você está representando.

q = +2,0 x 10-8 C q´= + 6,0 x 10-8 C

+ ++ + ++

++

Resultados observados por Arons com 40 estudantesuniversitários após ter aprovado um curso universitário de Física Introdutória com cálculo.

i. 65% mostram a força elétrica numa esferacomo sendo 3 vezes maior que a outra.

i. 85% não mostram a interação horizontal entre as esferas e os discos.

i. 60% erram ao representar algumas das forçasverticais.

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Ensinar os conceitos de eletricidade a partir das dificuldades de aprendizagem dos alunos ??

Mudança conceitual versus o que fica a partir da instrução.Recomendação do Modelo híbrido = Substituição conceitual.Predominância do modelo mais útil...e mais manipulado também...Compreender e também acreditar: Raciocínio vs EMOÇÃO??? (CONTEXTO).Conflito cognitivo e dificuldades para criá-lo.Criar estratégias que enfrentam as CA dos alunos para construção dos conceitos físicos.Analogia com circuitos em tubos de água mostrando diferenças e limitações.

A SEGUIR MOSTRAMOS RESULTADOS DE DIVERSAS PESQUISAS SOBRE CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS EM ELETRICIDADE FEITAS EM DIVERSOS PAÍSES

Conceitos alternativos em eletricidade- I. Mitchell, Monash University, NZ (estudo feito com crianças de ~12 anos)

(a) A eletricidade não requer um circuito para fluir: um único fio é necessário paraligar a fonte ao aplicativo eletrico.(b) O isolamento dos fios condutores mantém a eletricidade dentro do fio damesma forma que os tubos mantem água confinada nos canos.(c)Precisamos ISOLAR os fios para manter a eletricidade quando negocia um vértice do circuito.(e) A eletricidade é gasta quando anda no circuito: há mais eletricidade no iníciodo circuito que perto do final dele. (f) A corrente positiva sai de um termInal da bateria e a corrente negativa sai pelooutro terminal e elas colidem na lâmpada. Nada volta para a bateria.(g) As baterias contem uma certa quantidade de eletricidade ou eletrons., nãoexistem partíclas elétricas nos fios antes de ligar a chave. Eles fluem para fora dabateria ou da tomada.

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Concepções que caracterizam o pensamento dos estudantes sobre eletricidade

Entidade indiferenciada que pode se referir a: energia, corrente, voltagem.Substância que flui de uma fonte.Há um raciocínio seqüencial sobre os eventos que acontecem num circuito.A bateria é uma fonte que entrega ou produz corrente.A correlação da linguagem simbólica com os elementos reais é complexa (comparação de problemas com diagramas com circuito na realidade)

Modelos dos alunos sobre o comportamento dos circuitos elétricos

1. UNIPOLAR (consumo): A eletricidade sai de um único pólo da bateria e no precisa fio de retorno.

2. CHOQUE: a eletricidade sai dos dois lados da bateria e colide na lâmpada produzindo ou causando luz.

3. CONSUMIÇÃO: eletricidade sai de um pólo e é usadaquando passa pelos diversos elementos e parte volta (precisa de fio de retorno).

4. COMPARTILHA: a eletricidade é compartilhada por todos os elementos do circuito

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R. Duit & Ch. von RhöneckAprendizagem e compreensão dos conceitos

chave em eletricidade

Significados cotidianos de corrente.Efeito causal linear entre baterias e lâmpadasConsumo de correnteRaciocínio local versus sistemaVoltagem em circuitos fechadosRaciocínio seqüêncial.Resistência.Ver e acreditar: a evidência empírica, a concepção prévia e a crença.

Johannes TveitaNesna University College, Norway, email:

johs.tveita@hinesna.no

• 1) corrente e voltagem são confundidas.• 2) a bateria é a fonte de corrente dos

eletrons. • 3) as lâmpadas e outras resistências

consumem corrente.• 4) A bateria é um gerador constante de

corrente. A corrente gerada pela bateria éconsiderada ser constante a pesar de outras mudanças acontecerem no circuito.

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PACCA ET AL.

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OS ALUNOS DEMONSTRAM DIFICULDADES NA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS DE ELETRICIDADE EM RELAÇÃO À:

I) Desenvolver raciocínio sistêmico:Um tipo de raciocínio linear causal é empregado para explicar o funcionamento dos circuitos elétricos.

Em circuitos simples a energia da fonte é ´consumida.

Após aprenderem conceitos sobre resistência, a corrente anda numa direção e afeta as componentes do circuito.

O raciocínio linear diferente do raciocínio sistêmico, é necessário compreender o circuito elétrico como um sistema fechado, em que todos os componentes interagem uns com os outros e qualquer perturbação estende em todas as direções.

Ii) Diferenciação Conceptual :Alunos confundem características da corrente e da energia;

A tensão é considerada uma propriedade que mede a "força".

iii) Estabelecer relações fenomenológicas Para os estudantes, não existem características comuns entre a atração / repulsão dos corpos eletrizados e a iluminação de uma lâmpada elétrica.

iv) Articular diferentes modelosRelações entre vários modelos - qualitativos com os quantitativos, macroscópicos com mecanismos subjacentes microscópicos.

Devem se conhecer as dificuldades dos alunos pré e pós instrução.

Levantamento dos CA Duit/Rhöneck e outros mostram as mesmas idéias.

Significados cotidianos diferentes e mais próximos da idéia de energia.

Lembrar que a companhia que distribuía eletricidade no Brasil por anos era a LIGHT e que o primeiro serviço importante para a população foi iluminar...LUZ .

APÓS INSTRUÇÃO PERSISTE A IDÉIA DE ´CONSUMIR´ CORRENTE.. ELES VÊEM A PILHA : ´ ACABOU - GASTA´ - FOI EMBORA... .

Circuito É VISTO como conjunto de elementos independentes e não como um SISTEMA.

Análise fig 2 (p.3) seria importante utilizar voltímetro e ohmímetro. É necessário estabelecer conceito de corrente

1. haver uma fonte de energia que estabelece um d.d.p. (conceito voltagem) 2. que o que é aplicado ao circuito produz modificação na corrente que passa pelo mesmo?? (ou se estabelece)

Os verbos utilizados são importantes induzindo ao erro?

Haver, ter , existir ??

CORRENTE ESTABELECER... FORMAR...CONSTITUIR...GERAR COMO SABER QUE OS ALUNOS DIFERENCIAM OS CONCEITOS DE CORRENTE ETENSÃO?

REFLEXÕES SOBRE ENSInO-APRENDIZAGEM NO ARTIGO DE DUIT

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COMO ESTÃO seqüenciadas NO TEMPO as evidências empíricas e as concepções alternativas ? Quanto de teoria deve se conhecer antes de mostrar o comportamento físico?

p.6-7 O que significa CONVENCER os alunos sobre a leitura do medidor e verificar que isso não se sustenta ???

DIFICULDADES NO ENSINO - NA APRENDIZAGEM...

Co-existência das CA´s com conceitos científicos deve ser aceita porque é uma realidade que só pode ser modificada pelo aprendiz?

Há possibilidade de substituição?

FATOR TEMPO E SIGNIFICADOS DO COTIDIANO QUE SÃO ÚTEIS PARA O USUÁRIO E EXPLICAM SUA PERMANÊNCIA

1. Corrente como fluído/ combustível= energia ?

2. Qual a origem da energia eletrica? Compreensão do que é uma bateria ou a tomada onde ligamos os aparelhos para que funcionem?

3. Estamos habituados a ver o carro parar quando falta gasolina...

Recomendações de Duit e Rhoneck1. Discriminar fluxo de corrente de fluxo de energia.Sugiro usar a bateria nova e a velha...Com lâmpadas novas idênticas...Sugiro que o aluno conheça a história da bateria e como esta funciona:

Volta e Galvani...e fazer experiências de eletrolise.

2. Diferenciar corrente e tensão: estabelecer significado e uso de linguagem e verbos apropriados deverá ajudar:

Aplicar tensão : CARACTERÍSTICA DA FONTE.Estabelecer uma corrente NUM CIRCUITO (componentes, fios, fechado).Noção de circuito aberto e fechado.Reconhecer o papel:i. chave QUE LIGA E DESLIGA O CIRCUITO.ii.função da tomada e da bateria no circuito.

3. O raciocínio localizado numa parte de um circuito é seqüencial, e depende da posição da componente no circuito.

4. É importante definir i. CIRCUITO COMO SISTEMA.ii. IDENTIFICAR AS COMPONENTES SUA FUNÇÃO NO CIRCUITO

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Conceitos científicos que os alunos devem desenvolver após instruçãoEletricidade deve ser compreendida como um conjunto de fenômenosexplicáveis através da noção da interação de cargas elétricas existentes nos fios e do seu movimento. Aparece a noção de circulação através de todo o circuito sem 'perdas'. É isso que é chamado de corrente e é associado com uma taxa de variação das cargas. As lâmpadas não consomem essas cargas, mas agem como uma resistência ao passagem das mesmas.As cargas se movimentam em resposta a forças. No nível individual microscópico são como as forças que agem entre corpos carregados, mas no nível macroscópico essa influência sobre o movimento das cargas é atribuída à diferença de potencial devida à presença de uma bateria o outro sistema que acumule cargas, como um capacitor. Deste ponto de vista, as baterias não criam cargas, estas estão presentes, mas são responsáveis pela movimentação das cargas. Quando as cargas são concentradas num capacitor podem 'empurrar-se' umas às outras e podem agir como uma fonte por certo tempo.Estabelece-se uma corrente somente quando existe continuidade em todos os elementos do circuito, conectados por fios, através dos quais as cargas podem se movimentar.A noção de eletricidade que diferencia: energia, corrente e diferença de potencial é fundamental. Aparece a relação entre voltagem, corrente e resistência. A noção de que existe uma relação entre o esforço, resultado e resistência pode ser facilmente transferida quando se discute o comportamento de um circuito elétrico, do qual se conhecem diferença de potencial e a resistência que determinam a corrente no circuito.O comportamento de um circuito deve ser visto em termos do funcionamento de cada elemento em relação à soma de todos os outros elementos (sistema). Quando se adiciona uma lâmpada ao circuito é importante verificar em que forma está ligada às outras componentes, de forma a saber como a resistência total do circuito mudou (aumenta ou diminui; circuito em série e paralelo, etc.).

Características das formas de compreensão dos estudantes sobre eletricidade

Eletricidade é uma entidade indiferenciada de vários outros conceitos como: corrente, energia, voltagem, etc.'Eletricidade" é uma substância que flui saindo de uma 'fonte'. O raciocínio utilizado é localizado ou seqüencial para explicar os fenômenos que acontecem num circuito.4. A própria linguagem leva os estudantes a fazer confusão: corrente sendo fornecida por uma fontegerar corrente…energia (elétrica) é a corrente que pagamos nas nossas contas da 'luz'…Os alunos não correlacionam os elementos de um diagrama simbólico (esquema) de um circuito elétrico com as componentes reais: fios condutores, resistências, lâmpadas, pilhas, etc. 5. As pesquisas mostram que os alunos utilizam modelos diferentes para explicar o funcionamento da eletricidade nos circuitos: unipolar: a eletricidade sai de um polo da bateria e não é necessário um segundo fio de retorno à bateria.colisão : a eletricidade vem de pólos opostos e colide dentro da lâmpada produzindo luz.consumo: a eletricidade sai de uma extremidade da bateria e é utilizada quando passa através dos diversos elementos do circuito, voltando parcialmente para a bateria, por isso é necessário colocar um fio de retorno.compartilhar: eletricidade é distribuída por todos os elementos do circuito.

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TAREFAS AULA 02/06/09

• 1. Roteiro PROGRAMADO, para LEVANTAMENTO de observações sistemáticas e tediosas segundo AronsIMPORTANTES (Cap.6, p. XXXXX)

• Problema xxxxx