01 · Punto de partida
Todo circuito necesita una llave y un seguro
Apagar un circuito arrancándole la pila funciona, pero no es forma de trabajar. Un circuito bien hecho se apaga con un interruptor, recibe órdenes a través de un pulsador y sobrevive a un error gracias a un fusible. Son tres de las piezas más baratas que existen, y las que separan un experimento de un aparato.
Las dos primeras ya las usaste en los simuladores, cada vez que abriste o cerraste una llave. Ahora vas a ver en qué se diferencian. La tercera apareció en el Tema 10, cuando un fusible evitó que se quemara un LED.
- ¿Qué diferencia hay entre un interruptor y un pulsador?
- ¿En qué lugar del circuito se pone la llave?
- ¿Qué hace exactamente un fusible?
- ¿Por qué un fusible quemado no se reemplaza por un cable?
02 · Interruptor
El interruptor: cortar y mantener
Tiene dos contactos y una pieza que los une o los separa. Lo que lo distingue es que se queda donde lo dejás. Por eso sirve como llave general: lo cerrás, y el circuito sigue encendido aunque retires la mano.
| Tipo | Cómo se ve | Dónde se usa |
|---|---|---|
| De palanca | Una palanquita que sube y baja | Llave general de un proyecto |
| Deslizante | Un botón que corre de un lado al otro | Encendido de juguetes y placas pequeñas |
| De tecla | Una tecla que bascula | Zapatillas eléctricas, fuentes, electrodomésticos |
- ¿Cómo se conecta?
- En el mismo camino que lo que controla, uno a continuación del otro. Abierto, interrumpe el lazo; cerrado, lo completa.
- ¿Antes o después de la carga?
- Para que encienda y apague, da lo mismo: como viste en el Tema 9, en un camino único el orden no importa. Por costumbre se lo pone del lado del positivo, cerca de la fuente.
- ¿Por qué del lado del positivo?
- Porque así, con la llave abierta, todo lo que está después queda sin tensión. En circuitos más grandes, eso evita sorpresas al tocar o modificar algo.
- ¿Algunos tienen tres patas?
- Sí: son conmutadores. En lugar de abrir y cerrar un camino, eligen entre dos. Si solo necesitás encender y apagar, se usan la pata del medio y una de las de los extremos.
03 · Pulsador
El pulsador: solo mientras se aprieta
Por fuera se parece a un interruptor pequeño; por dentro tiene un resorte que lo devuelve a su posición en cuanto lo soltás. No mantiene nada: produce una acción momentánea. Hay dos variantes, según cómo esté en reposo.
Normal abierto (NA)
Cierra al apretar
En reposo no conduce. Es el más común: un timbre, una tecla, el botón de reinicio de un aparato. Es el que vas a usar en este curso.
Normal cerrado (NC)
Abre al apretar
En reposo conduce, y apretarlo corta el paso. Es el de las paradas de emergencia de las máquinas.
La parada de emergencia usa la variante que parece menos natural por una buena razón. Si el cable del botón se corta o se desconecta, el circuito se abre igual que si alguien lo hubiera apretado, y la máquina se detiene. A eso se lo llama fallar hacia el lado seguro, y es una idea que vas a reencontrar en el diseño de software.
- ¿Por qué muchos tienen cuatro patas?
- Los pulsadores chicos para protoboard traen cuatro, unidas de a dos por dentro. Son solo dos contactos, duplicados para que la pieza quede firme. Cuáles van unidas se comprueba con el multímetro (Tema 22).
- ¿Sirve como llave general?
- No. Al soltarlo, todo se apaga. Para mantener un estado hace falta un interruptor, o algo que recuerde, como vas a ver en el simulador.
- ¿Qué son los rebotes?
- Al apretar, los contactos metálicos vibran durante unas milésimas de segundo y el circuito se cierra y se abre varias veces. A simple vista no se nota. Un programa sí lo nota, y hay que tenerlo en cuenta: es tema de los cursos 5 y 7.
04 · Simulador
Estado y evento
Un LED y cuatro formas de controlarlo. El gráfico de abajo registra dos cosas a lo largo del tiempo: si el contacto está cerrado y si el LED está encendido. Usá el botón grande, con el mouse, con el dedo o con la barra espaciadora, y compará los dibujos.
Llave, pulsadores y un poco de memoria
led = contacto
Accioná la llave: queda como la dejes.
Qué observar
- 1Interruptor: accionalo unas veces, esperando entre una y otra.
Los dos trazos dibujan escalones largos e iguales. El interruptor tiene estado: recuerda cómo lo dejaste.
- 2Pulsador NA: apretá y soltá.
Ahora el trazo son pulsos que duran lo que dure tu dedo. El pulsador produce un evento.
- 3Pulsador NC: hacé lo mismo.
El LED está encendido en reposo y se apaga mientras apretás. Los dos trazos son iguales entre sí, pero al revés que con el NA.
- 4Pulsador con memoria: apretá y soltá varias veces.
Por primera vez los dos trazos son distintos. El contacto sigue dando pulsos cortos, pero el LED cambia de estado con cada pulsación y se queda así. Entre el botón y el LED hay algo que recuerda.
05 · Fusible
El fusible: el que se sacrifica
Es un tramo de conductor muy fino, puesto a propósito en el camino de la corriente, cerca de la fuente. Con la corriente normal no hace nada. Si la corriente supera su valor, se calienta, se funde y abre el circuito. Es el punto débil elegido de antemano: se rompe él para que no se rompa otra cosa.
En el Tema 10 lo resumimos en una frase: un fusible convierte un cortocircuito en un circuito abierto, que es el estado seguro.
| Aspecto | Dato |
|---|---|
| Cómo se ve | Un tubito de vidrio con un hilo adentro y una tapa metálica en cada punta, o una pieza plástica pequeña |
| Su valor | Una corriente, como 500 mA o 1 A: es la que soporta sin fundirse |
| Dónde va | En serie, lo más cerca posible del positivo de la fuente |
| Cuántas veces sirve | Una. Fundido, se reemplaza |
| Polaridad | No tiene |
Cómo se elige el valor
Un fusible tiene que cumplir dos condiciones a la vez, y eso deja un rango del que no hay que salirse:
- 1Mayor que la corriente normal del circuito.
Si es demasiado chico, se funde durante el uso normal, sin que haya ninguna falla.
- 2Menor que lo que soporta la parte más débil.
Si es demasiado grande, ante una falla se quema primero el cable o la fuente, y el fusible queda entero. No protegió nada.
En tu mesa, con una pila de 9 V y un LED, un fusible no es imprescindible: la pila es chica y limita el daño. Se vuelve indispensable con fuentes capaces de entregar varios amperios, como las de los próximos cursos.
06 · Simulador
Elegí el fusible
Una fuente de 5 V capaz de entregar hasta 3 A, un cable fino que soporta 1 A, y un motor que en condiciones normales consume 300 mA. Elegí un fusible y probalo en tres situaciones: funcionamiento normal, motor trabado y cortocircuito. Las dos barras muestran cuánto se calientan el fusible y el cable.
Un fusible entre la fuente y el cable
300 mA < 500 mA < 1 A
Elegí un fusible y una situación, y tocá «Conectar».
Qué probar
- 1Fusible de 500 mA, en las tres situaciones.
En funcionamiento normal no se inmuta. Con el motor trabado y con el cortocircuito se funde antes de que el cable llegue a calentarse. Es una buena elección.
- 2Fusible de 100 mA con el motor funcionando.
Se funde sin que haya ninguna falla: es menor que la corriente normal. Un fusible demasiado chico vuelve inútil al circuito.
- 3Fusible de 2 A con el motor trabado.
Circulan 1,2 A, por debajo del valor del fusible, que ni se entera. El que se quema es el cable. Un fusible demasiado grande no protege.
- 4Fusible de 2 A con el cortocircuito.
La corriente supera el valor del fusible, así que empieza a calentarse, pero el cable se quema antes de que llegue a fundirse. Llegar tarde es lo mismo que no estar.
- 5El trozo de cable en lugar del fusible.
En funcionamiento normal todo anda igual, y esa es la trampa: la falta de protección no se ve hasta el día en que hace falta.
Preguntas para pensar
- En este circuito, ¿entre qué dos valores tiene que estar el fusible?
- ¿Por qué reemplazar el fusible por un cable es peor que no haber tenido nunca un fusible?
- Con el motor trabado, el fusible de 1 A tarda un poco en fundirse. ¿Eso es un defecto?
Ver respuestas sugeridas
- Entre los 300 mA que consume el motor y el amperio que soporta el cable. Los de 500 mA y 1 A cumplen. El de 500 mA deja más margen de seguridad para el cable.
- Porque quien mire el circuito va a ver un portafusible ocupado y va a suponer que hay protección. Sin fusible, al menos se sabe que no la hay.
- No. Todos los fusibles toleran sobrecargas leves durante un momento; si no, se fundirían con cualquier pico breve, como el arranque de un motor. Lo que importa es que corte antes de que algo se dañe.
07 · Analogía para programadores
Estado, evento y corte de protección
- 1El interruptor es una variable booleana.
Guarda un valor y lo conserva hasta que alguien lo cambia. Leerlo es consultar un estado.
- 2El pulsador es un evento.
No guarda nada: avisa que algo pasó, mientras pasa. Es el clic de una interfaz, llevado a un cable.
- 3El fusible es un cortacircuitos, y el patrón de software lleva ese nombre por él.
Ante fallas repetidas, se deja de llamar a un servicio para no agravar el problema. La diferencia es que en software se suele rearmar solo, y un fusible de vidrio hay que cambiarlo a mano.
Este es el programa del cuarto modo del simulador. Para convertir el pulsador en un interruptor no alcanza con leer si está apretado: hay que detectar el momento en que pasa de suelto a apretado. Ese instante se llama flanco.
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.
encendido = False
anterior = False
# Se llama una y otra vez con la lectura del pulsador.
def leer(apretado):
global encendido, anterior
if apretado and not anterior:
encendido = not encendido # solo en el flanco
anterior = apretado
return encendido
# Dos pulsaciones: una larga y una corta.
lecturas = [0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0]
for valor in lecturas:
led = "ENCENDIDO" if leer(valor == 1) else "apagado"
print(f"pulsador {valor} -> LED {led}")Quitá la condición not anterior y ejecutá de nuevo.
Al quitar la condición not anterior, el LED cambia de estado en cada lectura mientras el botón está apretado, y termina encendido o apagado según cuánto dure la pulsación. Es el error clásico de quien empieza a programar botones.
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«Un pulsador y un interruptor son intercambiables»
Calzan en el mismo lugar, pero se comportan distinto: uno mantiene el estado y el otro no. Cambiar uno por el otro cambia cómo funciona el proyecto.
«La llave va del lado del negativo, que es la masa»
En un circuito simple funciona de los dos lados. Se prefiere el positivo porque, con la llave abierta, deja sin tensión todo lo que viene después.
«El botón de encendido de mi notebook es un interruptor»
Casi siempre es un pulsador. Lo que recuerda si el equipo está encendido es un circuito o un programa, como en el cuarto modo del simulador.
«Si el fusible se funde seguido, pongo uno más grande»
Un fusible que se funde está señalando un problema: demasiada corriente. Agrandarlo no corrige el problema; traslada el daño al cable o a la fuente.
«Un fusible se rearma solo»
El común, no: fundido queda abierto para siempre. Existen protecciones que se recuperan solas, y se estudian en el curso 3.
09 · Práctica guiada
Ejercicios de control
Ejercicio 1: la llave en el esquema
Dibujá el lazo «pila, llave, resistor, LED y vuelta a la pila», con la llave abierta. ¿Qué corriente circula? ¿Qué tensión hay entre los bornes de la pila? ¿Y entre los dos contactos de la llave?
Ver solución razonada
La corriente es cero: el lazo está abierto. La pila conserva sus 9 V. Y entre los contactos de la llave abierta también hay unos 9 V: como no circula corriente, no cae tensión en el resistor ni en el LED, y toda la tensión de la pila queda sobre el corte. Es lo que viste midiendo en el Tema 1.
Ejercicio 2: NA o NC
Una puerta tiene un sensor que es, en el fondo, un pulsador: la puerta cerrada lo mantiene apretado. Querés que una alarma detecte tanto que la puerta se abrió como que alguien cortó el cable del sensor. ¿Usás uno NA o uno NC?
Ver solución
Uno NA. Con la puerta cerrada queda apretado y, por lo tanto, conduce. Si la puerta se abre, se suelta y deja de conducir; si alguien corta el cable, también deja de conducir. Las dos situaciones se ven igual: el circuito se abre. Lo importante es elegir que la situación normal sea «conduce», para que cualquier falla la interrumpa.
Ejercicio 3: elegir un fusible
Un circuito consume normalmente 200 mA. Su fuente puede entregar hasta 5 A y los cables soportan 2 A. Tenés fusibles de 100 mA, 500 mA, 1 A y 3 A. ¿Cuáles sirven? Comprobá tu razonamiento con el segundo simulador, que usa otros números pero el mismo criterio.
Ver solución
El valor tiene que estar entre 200 mA y 2 A. Sirven los de 500 mA y 1 A. El de 100 mA se fundiría en el uso normal. El de 3 A dejaría pasar más de lo que soportan los cables.
Ejercicio 4: el fusible fundido
Encontrás un fusible de 500 mA con el hilo cortado y el vidrio oscurecido. ¿Qué hacés antes de poner uno nuevo?
Ver solución
Desconectar la fuente; buscar por qué circuló tanta corriente, a simple vista y después con el multímetro; corregir la causa; colocar un fusible del mismo valor; y reconectar prestando atención. Cambiarlo sin buscar la causa suele terminar con dos fusibles fundidos.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- El interruptor mantiene su posición: sirve para guardar un estado, como encendido o apagado.
- El pulsador actúa solo mientras se lo aprieta. El NA cierra al apretar; el NC, abre.
- Los dos van en serie con lo que controlan. La llave general, del lado del positivo.
- Un pulsador con algo que recuerde se comporta como un interruptor: así funcionan casi todos los botones de encendido.
- El fusible va en serie, cerca de la fuente, y se corta cuando la corriente supera su valor.
- Su valor se elige entre la corriente normal y lo que soporta el elemento más débil.
- Un fusible fundido se reemplaza por otro igual, después de encontrar la causa.
Cierre del bloque: los componentes
Con este tema termina el tercer bloque. En cinco lecciones recorriste las piezas con las que se arma cualquier circuito básico:
| Tema | Idea central |
|---|---|
| 15 · Materiales | Conductores que llevan, aislantes que separan y semiconductores que deciden |
| 16 · Pasivos | El resistor limita, el capacitor guarda y el inductor se opone a los cambios |
| 17 · Semiconductores | El diodo elige el sentido, el LED lo muestra y el transistor obedece a una señal |
| 18 · Fuentes | Se eligen por tensión, corriente, duración y movilidad |
| 19 · Control | La llave guarda un estado, el pulsador da un evento y el fusible protege |
¿Listo para el Tema 20?
Podés avanzar si sos capaz de responder esto sin mirar:
- Explicar la diferencia entre un interruptor y un pulsador usando las palabras «estado» y «evento».
- Decir qué hace un pulsador NA y qué hace uno NC.
- Explicar entre qué dos valores se elige un fusible.
- Decir por qué no se reemplaza un fusible por un cable.
Ya conocés las piezas. A partir de acá el curso pasa a la práctica: en el próximo tema vas a aprender a leer el plano que las une, los esquemas eléctricos.