01 · Punto de partida
Con un solo cable el LED no enciende
Uní con un cable el borne + de una pila con un LED y no pasa nada. Agregá un segundo cable, desde el LED de vuelta al borne −, y enciende. No es que haga falta «más cable»: en el segundo caso la carga tiene por dónde volver. Sin vuelta no hay corriente, y sin corriente no hay luz.
Hasta acá estudiaste los ingredientes por separado: carga, corriente, tensión, resistencia, potencia y energía. Desde este tema empieza el segundo bloque del curso, que trata de cómo se conectan para que algo funcione. Todo lo que queda son variaciones de la idea que vas a ver hoy.
- ¿Qué necesita, como mínimo, un circuito?
- ¿Por qué el camino tiene que estar cerrado?
- ¿Importa en qué orden se conectan los componentes?
- ¿Cómo se dibuja un circuito para que otro lo entienda?
02 · Elementos
Los cuatro integrantes
Por simple o complejo que sea, en todo circuito útil vas a encontrar estos cuatro papeles. Reconocerlos es el primer paso para entender cualquier esquema.
- 1. La fuente
- Aporta la tensión que empuja la carga: una pila, una batería, un puerto USB. Sin fuente puede haber camino, pero nada se mueve.
- 2. Los conductores
- Llevan la carga de un componente al otro casi sin frenarla: los cables y las pistas de la protoboard. Son la ruta, no el destino.
- 3. La carga
- Lo que aprovecha la energía y la transforma: un LED en luz, un motor en movimiento. Es la razón por la que armaste el circuito.
- 4. El control
- Lo que decide cuánta corriente pasa y cuándo: un resistor que limita, una llave que abre y cierra. Sin control, el circuito es todo o nada.
| Integrante | En el circuito del LED | Qué pasa si falta |
|---|---|---|
| Fuente | Pila de 9 V | No hay empuje: nada circula |
| Conductores | Cables y protoboard | No hay camino: nada circula |
| Carga | LED | Circula corriente, pero no hace nada útil |
| Control | Resistor y llave | Sin resistor, el LED se quema; sin llave, no se puede apagar |
03 · Camino cerrado
Por qué tiene que cerrarse
La razón está en el Tema 3: la carga se conserva. No se crea en la pila ni se destruye en el LED. Si sale por un borne de la fuente, tiene que poder volver por el otro. Si no puede volver, tampoco puede salir.
Pensá en la cadena de una bicicleta. Transmite el movimiento solo porque forma un lazo cerrado. Si se corta un eslabón, no importa cuál, la cadena entera deja de moverse en el mismo instante. Y fijate en otra cosa: cuando pedaleás, la rueda responde enseguida, aunque cada eslabón tarde en dar la vuelta. En un circuito pasa lo mismo: el LED enciende al instante aunque cada electrón avance muy despacio.
De esta idea salen dos consecuencias que vas a usar todo el tiempo:
- 1Un corte en cualquier punto apaga todo.
Un cable flojo cerca de la pila tiene el mismo efecto que uno flojo junto al LED. Por eso, cuando algo no enciende, hay que revisar el camino completo.
- 2El cable de vuelta trabaja tanto como el de ida.
No es un «desagüe»: lleva exactamente la misma corriente de regreso a la fuente. Los dos cables son igual de necesarios.
04 · Camino único
Un solo camino, una sola corriente
Cuando los componentes están conectados uno a continuación del otro, formando un único lazo, se dice que están en serie. Es el tipo de circuito que vas a armar en casi todo este curso, y tiene una propiedad muy cómoda, que ya viste en el Tema 4: la corriente es la misma en todos los puntos.
- ¿Importa el orden de los componentes?
- No. Como la misma corriente los atraviesa a todos, el resistor limita igual si está antes o después del LED. El orden se elige para que el esquema se lea bien.
- ¿El resistor «protege lo que viene después»?
- No funciona así. La corriente no es algo que llega primero a un componente y después al otro: se establece en todo el lazo a la vez, según lo que haya en el camino completo.
- ¿Y si hay dos caminos?
- La corriente se reparte entre ellos. Eso se llama conexión en paralelo y se estudia en el curso 2. Acá aparece recién en el Tema 29, de forma guiada.
- ¿Dónde queda GND?
- Es el punto del lazo que se elige como 0 V para medir, casi siempre el borne − de la fuente (Tema 5). Físicamente es un tramo más del camino.
05 · Simulador
Armá el lazo
Un lazo con seis tramos. En cada uno podés poner una pila, un cable, un resistor, un LED, una llave, o dejarlo vacío. El circuito empieza incompleto: hay una pila, un cable, un resistor y un LED, pero falta el camino de vuelta. Completalo y después probá todo lo que se te ocurra, incluidos los errores.
Para cambiar un tramo, usá los selectores o tocá directamente el tramo en el dibujo. La corriente se dibuja en sentido convencional, girando como las agujas del reloj.
Seis tramos para cerrar un circuito
camino abierto → 0 mA
Camino abierto: faltan tramos para volver a la fuente.
Desafíos (se marcan solos cuando los lográs):
- Cerrá el lazo y encendé el LED sin quemarlo.
- Encendelo con el resistor colocado después del LED.
- Agregá una llave y apagá el LED sin sacar ningún componente.
- Encendé dos LED en el mismo lazo.
- Armá un camino cerrado en el que no circule corriente, sin llaves ni tramos vacíos.
Experimentos sugeridos
- 1Completá un solo tramo de los dos que faltan.
Sigue sin encender. Un lazo casi cerrado es un lazo abierto: no existe «casi circula».
- 2Con el LED encendido, intercambiá el resistor y el LED de lugar.
La corriente no cambia ni en una décima de miliamperio. Es la demostración de que el orden no importa.
- 3Reemplazá el resistor por un cable.
El lazo sigue cerrado, pero ahora falta el control: mirá la corriente y qué le pasa al LED.
- 4Sacá también el LED y poné otro cable.
Queda una pila con un lazo de cables: un cortocircuito. Compará la corriente con la del circuito correcto. Es el tema de la próxima lección.
- 5Poné dos LED y un resistor.
Encienden los dos, con menos brillo que uno solo: cada LED se queda con unos 2 V y sobra menos tensión para empujar corriente.
Preguntas para pensar
- Con un solo tramo vacío, ¿en qué parte del lazo circula corriente?
- Si el resistor está después del LED, la corriente «llega primero» al LED. ¿Por qué no lo quema?
- Un lazo cerrado hecho solo con cables, sin pila, ¿es un circuito?
Ver respuestas sugeridas
- En ninguna. La corriente es una sola para todo el lazo: si no puede completar la vuelta, es cero en todos los tramos, incluso en los que están bien conectados.
- Porque la corriente no «llega primero» a ningún lado. Su valor lo determina el lazo completo, con todo lo que tiene. Como en la cadena de la bicicleta, todos los eslabones se mueven a la misma velocidad, sin importar dónde esté el freno.
- Es un camino cerrado, pero no un circuito útil: no hay fuente que empuje ni carga que aproveche. No circula nada.
06 · Primer esquema
Tu primer esquema
Un esquema es el dibujo de un circuito hecho con símbolos. No muestra cómo se ven los componentes ni dónde están ubicados: muestra qué está conectado con qué. Este es el esquema del circuito que acabás de armar, con una llave agregada:
| Símbolo | Representa | Cómo reconocerlo |
|---|---|---|
| Dos líneas paralelas, una larga y una corta | La pila | La línea larga es el borne + |
| Un tramo levantado entre dos puntos | La llave | Se dibuja abierta, aunque esté pensada para cerrarse |
| Un rectángulo | El resistor | Con su valor al lado. También se dibuja como una línea en zigzag |
| Un triángulo con una barra y dos flechas | El LED | El triángulo apunta en el sentido en que deja pasar la corriente |
| Líneas rectas | Los cables | Solo indican conexión; su largo no significa nada |
07 · Analogía para programadores
El circuito como bucle
- 1Es un bucle que no termina.
Mientras haya energía y el camino esté cerrado, la carga sigue dando vueltas. Abrir el camino es el
break: todo se detiene. - 2Cada componente es una etapa del recorrido.
La carga pasa por todos y en cada uno deja parte de su energía, como un pedido que atraviesa varias capas antes de volver.
- 3El esquema es el pseudocódigo.
Se lee, se revisa y se corrige antes de «ejecutar», que acá significa conectar la pila.
La lógica del simulador, reducida a lo esencial. La función revisa qué hay en el lazo y no en qué orden está. Cambiá el arreglo y ejecutalo:
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.
# Proba reordenar o reemplazar tramos.
lazo = [
"pila", "cable", "resistor",
"led", "cable", "vacio",
]
def revisar(tramos):
if "vacio" in tramos:
return "abierto: falta un tramo"
if "pila" not in tramos:
return "cerrado, pero sin fuente"
hay_led = "led" in tramos
hay_resistor = "resistor" in tramos
if not hay_led and not hay_resistor:
return "cortocircuito"
if not hay_resistor:
return "LED quemado"
if not hay_led:
return "solo calienta el resistor"
return "enciende"
print(revisar(lazo))
lazo[5] = "cable"
print(revisar(lazo))Probá cambiar "resistor" por "cable" en el lazo. ¿Qué diagnóstico aparece?
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«Con conectar al + alcanza»
No. Sin un camino de vuelta al − no hay lazo y no circula nada. Buena parte de los «no anda» de quien empieza son retornos que faltan.
«La corriente se gasta en el LED»
Lo que el LED se queda es energía, que convierte en luz y calor. La corriente que sale de él es la misma que entró, y sigue su camino de vuelta a la pila.
«El resistor tiene que ir antes del LED»
En un camino único da lo mismo. La corriente es igual en todo el lazo, así que el resistor limita desde cualquier posición. Si al reordenar cambia el brillo, lo que hay es un mal contacto.
«El cable de vuelta casi no lleva corriente»
Lleva exactamente la misma que el de ida. No hay un cable «principal» y otro «secundario»: son dos tramos del mismo lazo.
«Si el lazo está cerrado, el circuito está bien»
Un lazo cerrado es necesario, pero no suficiente. También tiene que haber una fuente, algo que aproveche la energía y algo que limite la corriente. Un lazo cerrado sin límite es un cortocircuito.
09 · Práctica guiada
Ejercicios de circuitos
Ejercicio 1: el dedo sin levantar
Dibujá en un papel una pila, un resistor, un LED y los cables que los unen formando un rectángulo. Recorrelo con el dedo sin levantarlo. ¿Volvés al punto de partida? ¿Qué tendrías que borrar para que deje de funcionar?
Ver solución razonada
Sí: es un lazo cerrado. Para romperlo alcanza con borrar cualquier tramo, sea un cable o un componente. El dedo queda en un extremo suelto y la corriente pasa a ser cero en todo el circuito, no solo en el tramo borrado.
Ejercicio 2: nombrar a los integrantes
En el esquema de este tema, indicá qué papel cumple cada componente: fuente, conductor, carga o control. ¿Qué papel le toca al resistor? ¿Y a la llave?
Ver solución
La pila es la fuente; las líneas son los conductores; el LED es la carga. El resistor y la llave son control: uno decide cuánta corriente pasa y la otra decide cuándo.
Ejercicio 3: predecí y comprobá en el simulador
Con el circuito completo y encendido, vas a reemplazar uno de los dos cables por una llave abierta. Antes de hacerlo, respondé: ¿qué corriente va a circular? ¿La pila se queda sin tensión?
Ver solución
La corriente es cero en todo el lazo, porque el camino quedó abierto. La pila sigue teniendo sus 9 V entre los bornes: como viste en el Tema 5, puede haber tensión sin corriente. Al cerrar la llave, todo vuelve a funcionar.
Ejercicio 4: encontrá el error
Alguien arma un circuito así, partiendo del + de la pila: cable, LED, cable, y vuelta al −. Dice que «está todo conectado» pero el LED se apagó para siempre al instante. ¿Qué integrante faltó?
Ver solución
Faltó el control: no hay resistor que limite la corriente. El lazo estaba cerrado y por eso circuló corriente, pero demasiada, y el LED se quemó. Reproducilo en el simulador.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- Un circuito es un camino cerrado: la carga sale de la fuente y vuelve a ella.
- Tiene cuatro integrantes: fuente, conductores, carga y control.
- Un corte en cualquier punto detiene la corriente en todo el lazo.
- En un camino único, la corriente es la misma en todos los puntos y el orden de los componentes no importa.
- Que el lazo esté cerrado es necesario pero no suficiente: sin algo que limite, es un cortocircuito.
- El esquema muestra qué está conectado con qué, y se revisa recorriéndolo con el dedo.
¿Listo para el Tema 10?
Podés avanzar si sos capaz de responder esto sin mirar:
- Nombrar los cuatro integrantes de un circuito y dar un ejemplo de cada uno.
- Explicar por qué un solo cable no alcanza para encender un LED.
- Decir por qué da lo mismo poner el resistor antes o después del LED.
- Reconocer en un esquema la pila, el resistor, el LED y la llave.
Ya sabés cómo es un circuito que funciona. En el simulador viste, además, dos formas de que no funcione. El próximo tema las ordena: circuito abierto, cerrado y cortocircuito, los tres estados que conviene reconocer a simple vista.