Electrónica para Programadores · Tema 11

Corriente continua (CC)

La corriente de tu mesa de trabajo: una tensión que no cambia de signo, con una polaridad fija, como la de las pilas y el USB que ya usás.

≈ 25 minutos Sin materiales: solo el navegador Simulador con gráfico en el tiempo y Python ejecutable

01 · Punto de partida

Todo lo que hiciste hasta ahora fue CC

Cada ejemplo del curso, la pila de 9 V, el LED, el resistor, las mediciones, usó corriente continua. Es el tipo de electricidad en el que el borne + es siempre + y el − es siempre −. Por eso pudiste decir «la corriente va del + al −» sin aclarar en qué momento, y por eso el LED tenía una sola forma correcta de conectarse.

Este tema le pone nombre a algo que ya venías usando, y agrega una herramienta nueva: mirar la tensión a lo largo del tiempo. Con esa mirada, la diferencia con la corriente alterna del próximo tema va a ser evidente.

  • ¿Qué tiene de «continua» la corriente continua?
  • Una pila gastada, que entrega menos tensión, ¿sigue siendo CC?
  • ¿El USB de un cargador es CC aunque esté enchufado a 220 V?
  • ¿Por qué la tensión de una pila baja cuando le conecto un motor?

02 · Definición

Qué tiene de continua

Hasta ahora, cada tensión fue un número: «9 V». Pero una tensión puede cambiar con el tiempo, y la forma más clara de verlo es graficarla, igual que graficás el uso de memoria de un servidor: el tiempo en el eje horizontal, el valor en el vertical.

En ese gráfico, una CC ideal es una línea horizontal. Vale 9 V ahora, dentro de un minuto y dentro de una hora, siempre del mismo lado del cero.

+−

Signo fijo

Es lo que la define. La tensión nunca cruza el cero: lo que es positivo sigue siendo positivo.

→

Sentido único

Como el signo no cambia, la corriente va siempre para el mismo lado. Las flechas del esquema valen en todo momento.

⎓

Valor estable

En una buena fuente, además, el valor casi no se mueve. El multímetro muestra un número quieto.

De las tres características, la primera es la que cuenta. Una tensión que baja de 9 V a 7 V sigue siendo continua; una que pasa de +9 V a −9 V, no. En inglés se abrevia DC, de direct current, y es lo que vas a leer en fuentes y multímetros.

03 · Modelo y realidad

La CC ideal y la real

La línea perfectamente horizontal es un modelo. Una pila real se aparta de él de dos maneras, y las dos se ven en el gráfico:

  1. 1
    Baja de a poco, a medida que se agota.

    Una pila de 9 V nueva mide algo más de 9 V; a medio usar, alrededor de 8 V; agotada, entre 5 y 6 V. La línea se inclina hacia abajo, muy despacio.

  2. 2
    Baja de golpe cuando se le pide mucha corriente.

    Toda pila tiene una pequeña resistencia interna, que ya apareció en el corto total del Tema 10. Cuanta más corriente entrega, más tensión se pierde dentro de la propia pila y menos queda en los bornes.

Ninguna de las dos cosas hace que deje de ser continua: la línea baja, pero nunca cruza el cero. Lo que sí puede pasar es que deje de alcanzar para lo que necesitás.

Fuente no regulada

La pila

Entrega lo que su química puede. La tensión depende de cuán gastada está y de cuánta corriente se le pide.

Fuente regulada

El USB

Tiene un circuito que corrige la salida todo el tiempo para mantenerla en 5 V, se le pida poco o mucho, mientras no se supere su máximo.

El modelo ideal frente a las dos fuentes que vas a usar.
AspectoCC idealPila realUSB
Con el paso de las horasNo cambiaBaja de a pocoNo cambia
Al conectar algo exigenteNo cambiaBaja de golpeCasi no cambia
SignoFijoFijoFijo
Para qué sirvePara razonarLo que medís en la mesaLo que medís en la mesa

04 · Simulador

La tensión en el tiempo

El gráfico muestra la tensión en los bornes de la fuente, como lo haría un osciloscopio: el trazo avanza de izquierda a derecha y lo más reciente queda a la derecha. Elegí la fuente y qué le conectás, y mirá cómo responde la línea. Para ver cómo se agota una pila hay que acelerar el tiempo.

SIMULADOR 11

Una fuente de continua vista en el tiempo

signo: siempre +

Gráfico de la tensión de la fuente en función del tiempo Un trazo casi horizontal muestra la tensión en los bornes de la fuente. El eje vertical va de menos diez a más diez voltios, con el cero en el medio. +9 V+6 V+3 V 0 V −3 V−6 V−9 V 9,40 V tiempo → · se muestran los últimos 12 segundos
Tensión en los bornes9,40 V
Corriente entregada0 mA
Carga restante100 %
¿Es continua?Sí: no cambia de signo

Sin nada conectado no circula corriente, pero la tensión está: una línea recta.

Desafíos (se marcan solos cuando los lográs):

  • Hacé que la tensión de una pila nueva baje medio voltio de golpe.
  • Encontrá una fuente que casi no se inmute al conectarle el motor.
  • Agotá una pila por completo.
  • Conseguí una línea recta por debajo del cero.

Recorrido guiado

  1. 1
    Mirá la pila de 9 V sin nada conectado.

    Una línea horizontal, un poco por encima de 9 V. Hay tensión y no hay corriente: es la pila guardada en un cajón.

  2. 2
    Conectá el LED y después el motor.

    Con el LED la línea casi no se mueve. Con el motor da un escalón hacia abajo: es la tensión que se pierde en la resistencia interna de la pila.

  3. 3
    Repetí con el USB.

    El escalón prácticamente desaparece. Eso es una fuente regulada.

  4. 4
    Volvé a la pila con el LED y acelerá a «1 segundo = 1 hora».

    La línea baja de a poco durante más de un día y cae más rápido al final. El LED pierde brillo junto con ella.

  5. 5
    Con la pila agotada, desconectá todo.

    La tensión vuelve a subir bastante. Una pila agotada puede medir 5 o 6 V sin nada conectado y derrumbarse apenas se le pide corriente: por eso una pila se prueba con algo conectado.

  6. 6
    Poné pilas nuevas, volvé a tiempo real e invertí la conexión.

    La línea pasa al otro lado del cero y se queda ahí, igual de recta. Sigue siendo continua, con el signo opuesto. Activá la comparación con una alterna para ver la diferencia.

Preguntas para pensar

  1. Con el motor conectado, la pila de 9 V marca menos que sin nada. ¿Se gastó en ese instante?
  2. Una pila agotada mide 5,4 V sin carga. Un LED necesita unos 2 V. ¿Por qué no lo enciende bien?
  3. Al invertir la conexión, el gráfico cambió por completo. ¿Cambió algo en la pila?
Ver respuestas sugeridas
  1. No. La carga guardada es la misma. Lo que bajó es la tensión en los bornes, porque parte del empuje se pierde dentro de la pila mientras circula tanta corriente. Al desconectar el motor, la tensión vuelve a subir.
  2. Porque esa tensión solo existe mientras no circula corriente. La resistencia interna de una pila agotada es muy alta, y en cuanto el LED pide corriente, casi toda la tensión se pierde adentro.
  3. Nada. Cambió desde qué lado la estás mirando. Es el mismo fenómeno del Tema 5: al intercambiar las puntas del multímetro, la lectura cambia de signo.

05 · Fuentes

De dónde sale la CC que vas a usar

Fuentes de continua habituales y cómo reconocer su polaridad.
FuenteTensiónCómo se reconoce el +
Pila AA o AAA1,5 VEs el extremo con el botón saliente; el − es la base plana
Pila de 9 V9 VEs el broche más chico y redondo; el − es el más grande
USB (cargador, PC, batería portátil)5 V reguladosEl conector entra de una sola forma: no hay manera de invertirlo
Batería recargableDe 3,7 V en adelanteEstá marcado en la etiqueta, o trae un conector que no se invierte
¿El USB es CC si viene de 220 V?
Sí. El cargador recibe alterna de la red y, por dentro, la convierte en continua y la regula. Por el cable salen 5 V estables. Vos usás el resultado; cómo se hace esa conversión es tema del curso 2.
¿Cómo se indica en una etiqueta?
Con las letras DC o CC, o con un símbolo: una raya continua con otra punteada debajo. Un cargador que dice «5 V ⎓ 2 A» entrega 5 V de continua y hasta 2 A.
¿Qué significa «regulados»?
Que la tensión se mantiene en su valor aunque cambie el consumo, mientras no se supere el máximo de la fuente. La pila común no regula.
¿Se pueden mezclar fuentes?
En este curso, no: una sola fuente por circuito. Combinar pilas distintas, o una pila con un USB, trae problemas que se estudian más adelante.

06 · Polaridad fija

Lo que la polaridad fija te da y lo que te pide

Como en CC el + es siempre +, alcanza con razonar una vez. Identificás el positivo, conectás, y eso vale para siempre. En la alterna del próximo tema, el signo cambia muchas veces por segundo y nada de esto se sostiene.

Lo que te da

Una referencia estable

Medís una vez y el valor queda. El + de la fuente es tu punto fijo: ahí van los cables rojos, la pata larga del LED y la punta roja del multímetro.

Lo que te pide

Respetar el signo

Un LED al revés no enciende. Otros componentes, conectados al revés, se dañan. Que la polaridad sea fija no la vuelve opcional.

Identificar el + y el −→rojo al +, negro al −→ante la duda, medir

El último paso usa algo que ya sabés: si apoyás la punta roja del multímetro en un borne y la negra en el otro, y la lectura es positiva, la roja está en el +. Si es negativa, está en el −. El detalle de la polaridad sigue en el Tema 13.

07 · Analogía para programadores

La CC como una constante

  1. 1
    La CC ideal es una constante.

    Algo como const VCC = 5: vale lo mismo en todo el programa y no hace falta volver a consultarla.

  2. 2
    La pila real es una variable que cambia despacio.

    El circuito es el mismo de ayer, pero la tensión bajó. Es el equivalente a que un servicio del que dependés se vaya degradando: tu código no cambió y, sin embargo, algo deja de andar.

  3. 3
    El regulador es una capa que absorbe esos cambios.

    Toma una entrada que varía y entrega una salida estable. Por eso casi toda la electrónica digital se alimenta con tensión regulada.

La definición de continua se puede escribir como una comprobación sobre una serie de mediciones. No importa cuánto valgan, sino que todas tengan el mismo signo:

Python en tu navegador. Hacé clic dentro de un bloque para editarlo y usá el botón «Ejecutar Python». La primera vez se descarga el intérprete (Pyodide) y tarda unos segundos; después es inmediato.

# Estas mediciones corresponden a una continua?
def es_continua(muestras):
    positivas = all(v > 0 for v in muestras)
    negativas = all(v < 0 for v in muestras)
    return positivas or negativas

print("Pila nueva:", es_continua([9.4, 9.4, 9.4]))
print("Agotandose:", es_continua([9.4, 8.1, 6.0]))
print("Al reves:", es_continua([-9.4, -9.4, -9.4]))
print("Alterna:", es_continua([9, -9, 9, -9]))

Probá es_continua([9.4, 0, 9.4]). ¿Una tensión de 0 V en medio de la serie cuenta como continua?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«CC significa que la corriente es constante»

«Continua» se refiere al sentido, que no cambia. La cantidad de corriente depende del circuito y puede variar en cualquier momento, aunque la fuente sea una CC perfecta.

«Una pila gastada deja de ser CC»

Entrega menos tensión, pero el signo no se invierte nunca. Sigue siendo continua; lo que puede pasar es que ya no alcance para tu circuito.

«Si la pila mide bien, está bien»

Medida sin nada conectado, una pila agotada puede mostrar una tensión aceptable. La prueba que vale es medirla mientras alimenta algo.

«El USB no es una pila, así que no es CC»

Es CC: 5 V estables, con el + y el − fijos. Cambia el origen, que es un conversor en lugar de una reacción química, pero lo que recibe tu circuito es continua.

«Con poca tensión, la polaridad da igual»

Para una lamparita común, sí. Para un LED, un diodo o un multímetro, no: al revés bloquean o muestran un valor negativo. Que la tensión sea baja no anula la polaridad.

09 · Práctica guiada

Ejercicios de continua

Ejercicio 1: ¿sigue siendo CC?

Medís la misma pila en tres momentos: 9,4 V nueva, 8,2 V usada y 6,0 V agotada. ¿En cuál de los tres deja de ser continua? ¿Y en cuál podría dejar de servirte?

Ver solución razonada

En ninguno deja de ser continua: el signo es siempre el mismo. Deja de servir cuando su tensión, con el circuito conectado, ya no alcanza para lo que necesitás. Son dos preguntas distintas.

Ejercicio 2: predecí el escalón

Vas a conectar el motor a tres fuentes nuevas: la pila de 9 V, las dos AA y el USB. Ordenalas según cuánto creés que va a bajar la tensión en cada una, y comprobalo en el simulador.

Ver solución

La que más baja es la pila de 9 V, alrededor de medio voltio: es una pila chica, con bastante resistencia interna, y además le entrega al motor más corriente que las otras. Las dos AA bajan menos de una décima. El USB casi no se mueve, porque está regulado.

Ejercicio 3: pilas en serie

Tenés cuatro pilas AA de 1,5 V y las conectás una tras otra, el + de cada una con el − de la siguiente. ¿Qué tensión obtenés? ¿Y si una queda colocada al revés?

Ver solución

4 × 1,5 = 6 V. Con una al revés, esa resta en lugar de sumar: 1,5 + 1,5 + 1,5 − 1,5 = 3 V. Es lo que viste en la escalera de pilas del Tema 5.

Ejercicio 4: elegir la fuente

Para encender un LED con su resistor tenés cuatro opciones: una pila AA, dos pilas AA, un USB de 5 V o una pila de 9 V. ¿Cuál no sirve? De las que sirven, ¿qué ventaja tiene cada una?

Ver solución

Una AA no sirve: 1,5 V no llega a los 2 V que el LED necesita. Dos AA alcanzan y desperdician poco, pero con poco margen: al gastarse, el brillo se nota enseguida. El USB es estable y no se agota. La pila de 9 V tiene margen de sobra y es práctica para la mesa, aunque buena parte de su energía se pierde en el resistor, como viste en el Tema 8.

10 · Síntesis

Ideas para recordar

  • En corriente continua la tensión no cambia de signo y la corriente circula siempre en el mismo sentido.
  • Graficada en el tiempo, la CC ideal es una línea horizontal que nunca cruza el cero.
  • Una pila real baja de a poco al agotarse y de golpe cuando se le pide mucha corriente, por su resistencia interna.
  • Una fuente regulada, como el USB, mantiene su tensión aunque cambie el consumo.
  • Pilas, baterías y USB entregan CC. En las etiquetas aparece como DC, CC o con el símbolo de la raya continua y la punteada.
  • La polaridad fija simplifica todo, pero hay que respetarla.

¿Listo para el Tema 12?

Podés avanzar si sos capaz de responder esto sin mirar:

  • Decir qué es lo que no cambia en una corriente continua.
  • Dibujar a mano alzada el gráfico de una CC ideal y el de una pila que se agota.
  • Explicar por qué la tensión de una pila baja al conectarle un motor.
  • Explicar qué diferencia a una fuente regulada de una que no lo es.

Ya conocés la electricidad que no cambia de signo. La que sale del enchufe hace exactamente lo contrario: en el próximo tema, la corriente alterna (CA), y por qué en este curso se estudia solo en teoría.