Resumen

El artículo presenta el desarrollo e implementación de un prototipo didáctico interactivo para prácticas en el área de la Física Eléctrica con el generador Van de Graaff. Este prototipo permite obtener mediciones de campo eléctrico en tiempo real en una central computarizada utilizando instrumentación virtual y la interacción entre el usuario. La máquina utiliza dispositivos móviles con sistema operativo Android; el proyecto se estructura bajo parámetros de funcionalidad, interactividad y usabilidad para aportar al proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física Eléctrica en las carreras de Ingeniería, permitiendo la experimentación real y aportando a un aprendizaje significativo. El prototipo es de forma modular con la finalidad de poder experimentar en cualquier ambiente de aprendizaje donde se cuente con dispositivos móviles y no exclusivamente para infraestructuras de laboratorios.

1. INTRODUCCIÓN

Un aporte de la Ingeniería a las ciencias básicas es el desarrollo de tecnología que permita la experimentación de los fenómenos naturales; en el caso particular de la Física Eléctrica se hace necesario experimentar fenómenos como el campo eléctrico y la electricidad estática que facilitan un aprendizaje significativo en los estudiantes de las ciencias y de la Ingeniería; la tecnología educativa busca la apropiación de los desarrollos tecnológicos y las estrategias didácticas para la realización de tecnología útil para la enseñanza. Basados en estos conceptos se realizó el desarrollo tecnológico que se presenta, el cual permite la generación de electricidad estática mediante un generador de Van de Graaff, el que puede ser tele-controlado por dispositivos móviles con sistema operativo Android. El telecontrol está orientado a variar la generación de campo eléctrico; el prototipo está interconectado con un instrumento virtual, el cual monitorea la variable de campo eléctrico permitiendo visualizar en un computador las variables medidas. 

Van de Graaff es un tipo de generador eléctrico de corriente constante que fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en Física Nuclear en los que se aceleraban partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos a gran velocidad.

Aplicando el funcionamiento del generador de Van de Graaff, el objetivo del proyecto se centró en generar energía estática de diferente magnitud de acuerdo a la orden del telecontrol y monitoreado a través de una interfaz de instrumentación virtual.

Con el fin de llevar a cabo el desarrollo del proyecto se tuvieron en cuenta diferentes aspectos encontrados en algunos trabajos, los cuales se relacionan a continuación:

En [1] se presentan los resultados obtenidos de la construcción de un generador de Van de Graaff de 200kVcd, realizado en el Laboratorio de Alta Tensión de la Universidad del Valle.

• Materias:Desarrollo de prototipos Campo electromagnético Sistemas operativos
• Subjects:Prototype development Electromagnetic field Operating systems
• Palabras claves:Bluetooth, Interfaz LabView, Motor AC, Triac, Escala triboeléctrica, Dispositivos móviles, Instrumentación virtual, Telecontrol.
• Keywords:Bluetooth, LabView interface, AC Motor, Triac, Triboelectric scale, Mobile devices, Virtual instrumentation, Tele-monitoring.