Los símbolos del circuito
Lo que vas a aprender
- Reconocer los símbolos de pila, cable, bombillo, interruptor, motor y timbre.
- Dibujar el diagrama de un circuito armado y armar el circuito que muestra un diagrama.
- Leer el voltaje en la etiqueta de la pila y sumar el voltaje de pilas puestas en fila.
- Contar los elementos de cada tipo en un diagrama.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
Cuando el maestro de obra construye una casa, no dibuja cada ladrillo: usa un plano con líneas y signos que cualquier constructor entiende. Con los circuitos pasa lo mismo. Dibujar una pila con su tapita, un bombillo con su rosca y cada cable con su caimán toma mucho tiempo, y cada persona lo dibuja distinto.
Por eso en todo el mundo se usan unos símbolos sencillos. En esta lección vas a aprender a leerlos, a dibujar el diagrama de un circuito que armaste y a armar el circuito de un diagrama. También vas a leer el número que trae la etiqueta de la pila.
Explicación
Los símbolos
Mira la tabla de símbolos de la figura. Cada pieza tiene el suyo:
- Pila: una raya larga y delgada junto a una raya corta y gruesa. La raya larga es el polo + y la corta es el polo −.
- Cable: una línea recta.
- Bombillo: un círculo con una equis por dentro.
- Interruptor: una palanquita entre dos puntos. Si la palanca está levantada, el interruptor está abierto; si está acostada sobre los dos puntos, está cerrado.
- Motor: un círculo con una M.
- Timbre: una media luna, como una campana.
Los símbolos del circuito. Arriba: pila (la raya larga es el polo +), cable, bombillo e interruptor abierto. Abajo: interruptor cerrado, motor, timbre y dos pilas en fila.
Cómo se dibuja un diagrama
Un diagrama es el dibujo de un circuito hecho con símbolos. Tiene tres reglas:
- Cada pieza se dibuja con su símbolo, no como se ve.
- Los cables se dibujan con líneas rectas y esquinas en ángulo recto. Usa regla.
- El diagrama muestra qué está conectado con qué, no dónde está cada pieza sobre la mesa ni lo largo que es cada cable.
Para pasar de un montaje a su diagrama, sigue el camino de la corriente con el dedo, desde el polo + de la pila. Cada vez que el dedo llega a una pieza, dibuja su símbolo, y continúa hasta volver al polo −. Si el circuito está cerrado, el diagrama queda como un rectángulo sin cortes.
Para pasar de un diagrama a su montaje, haz lo contrario: recorre el diagrama y, por cada línea, conecta un cable con caimanes entre las dos piezas que esa línea une.
Un montaje y su diagrama. A la izquierda, la pila, el interruptor cerrado y el bombillo encendido, como se ven sobre la mesa. A la derecha, el mismo circuito con símbolos: del polo + (la raya larga, arriba) el camino pasa por el bombillo, baja, cruza el interruptor y vuelve al polo −.
El número de la pila: el voltaje
Busca la etiqueta de una pila AA. Dice 1,5 V. La V quiere decir voltios, y ese número es el voltaje: nos dice qué tan fuerte empuja la pila la corriente. Una pila AAA, más delgada, también dice 1,5 V. Su tamaño no cambia el voltaje; la pila más grande solo dura más tiempo.
Muchos aparatos traen un portapilas para dos, tres o cuatro pilas en fila: una detrás de otra, con el polo + de cada pila tocando el polo − de la siguiente. Así las pilas empujan juntas, y sus voltajes se suman. Dos pilas de 1,5 V en fila dan 3 V, y tres dan 4,5 V.
Fíjate en los dibujos del portapilas: muestran hacia dónde va cada polo. Si una pila queda al revés, en vez de ayudar empuja en contra, y el aparato no funciona o funciona débil.
El bombillo tiene que ir con su pila. Un bombillo de linterna hecho para una pila brilla demasiado con dos pilas y se funde pronto. Uno hecho para dos pilas, con una sola, enciende débil o no enciende. El docente revisa siempre qué dice el bombillo.
Cuidado: solo se usan pilas AA o AAA. Nunca el tomacorriente de la pared, y nunca un cable solo de un polo al otro de la pila, porque se calienta.
Dos pilas en fila en un portapilas. El polo + de la primera pila toca el polo − de la segunda. Los cables salen de los dos extremos de la fila: así las dos pilas empujan juntas y sus voltajes se suman.
El circuito dibujado con sus símbolos. Pon una pila o dos pilas en fila y mira cómo cambia el voltaje que lee la escena. Después abre el interruptor: en el diagrama se ve el camino cortado y el bombillo se apaga.
Ejemplo resuelto
La alarma de la caja de colores
Daniela dibujó el diagrama de una alarma que suena al cerrar el interruptor. Tiene dos pilas de 1,5 V en fila, un interruptor y un timbre (mira la figura que sigue). ¿Cuántos elementos tiene, sin contar los cables, y qué voltaje recibe el timbre?
Ver la solución paso a paso
Contamos los símbolos: dos pilas, un interruptor y un timbre: $2 + 1 + 1$
Son $4$ elementos.
Las dos pilas están en fila, así que sus voltajes se suman. Cada una tiene 1,5 V: $2 \times 1{,}5$
El timbre recibe $3$ V cuando el interruptor está cerrado.
En el diagrama el interruptor está abierto, así que la alarma está en silencio hasta que alguien lo cierre.
Respuesta: El diagrama tiene 4 elementos y el timbre recibe 3 V.
El diagrama de la alarma de Daniela: dos pilas en fila arriba, un interruptor abierto a la derecha y un timbre abajo, en un solo camino.
Ejemplo resuelto
La linterna grande del celador
La linterna grande del celador del colegio lleva tres pilas de 1,5 V en fila. ¿Qué voltaje recibe su bombillo?
Ver la solución paso a paso
Las pilas en fila suman sus voltajes. Sumamos los de las tres: $1{,}5 + 1{,}5 + 1{,}5$
Es lo mismo que multiplicar tres veces 1,5: $3 \times 1{,}5$
El bombillo recibe $4{,}5$ V.
Por eso esa linterna usa un bombillo hecho para tres pilas. Con un bombillo de una sola pila, brillaría de más y se fundiría.
Respuesta: El bombillo recibe 4,5 V.
Ejemplo resuelto
Del diagrama al montaje
La profe dibuja en el tablero un diagrama con una pila, un interruptor y un motor en un solo camino. ¿Cómo lo arma Martín con cables de caimanes, y cuántos cables usa?
Ver la solución paso a paso
Martín recorre el diagrama desde la raya larga de la pila, el polo +. La primera línea llega al interruptor: muerde con un caimán la laminita del polo + del portapilas y con el otro caimán un contacto del interruptor.
La segunda línea va del interruptor al motor: un cable del otro contacto del interruptor a un contacto del motor.
La tercera línea vuelve del motor a la raya corta, el polo −: un cable del otro contacto del motor a la laminita del polo − del portapilas.
Contamos las líneas del diagrama, que son los cables: $1 + 1 + 1$
Usa $3$ cables. Al cerrar el interruptor, el motor gira.
Respuesta: Conecta un cable por cada línea del diagrama: usa 3 cables.
Práctica
Un control remoto usa dos pilas AAA de 1,5 V en fila. ¿Qué voltaje recibe, en voltios?
Las pilas en fila suman sus voltajes: 1,5 + 1,5 = 3 V.
Un radio pequeño lleva tres pilas AA de 1,5 V en fila. ¿Qué voltaje recibe, en voltios?
Tres pilas en fila: 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V. El 1,5 es el voltaje de una sola pila, y el 3, el de dos.
El carrito de juguete de Sofía trae un portapilas para 4 pilas AA de 1,5 V en fila. ¿Qué voltaje recibe el carrito?
Cuatro pilas en fila: 4 × 1,5 = 6 V.
Un juguete necesita 6 V. ¿Cuántas pilas de 1,5 V en fila hay que ponerle?
Cada pila aporta 1,5 V. Vamos sumando: 1,5; 3; 4,5; 6. Hacen falta 4 pilas, porque 6 ÷ 1,5 = 4.
Una linterna necesita 4,5 V y Pedro solo le ha puesto dos pilas de 1,5 V en fila. ¿Cuántos voltios le faltan?
Las dos pilas dan 2 × 1,5 = 3 V, y faltan 4,5 − 3 = 1,5 V: una pila más.
Juan tiene 2 pilas AA de 1,5 V en fila y Sara tiene 2 pilas AAA de 1,5 V en fila, más pequeñas. ¿Cuántos voltios más da la fila de Juan que la de Sara?
Las pilas AA y AAA dicen las dos 1,5 V. Cada fila da 2 × 1,5 = 3 V, así que la de Juan da 3 − 3 = 0 voltios más. El tamaño cambia cuánto dura la pila, no su voltaje.
Un diagrama tiene 3 símbolos de pila, 2 de bombillo, 1 de interruptor y 1 de motor. ¿Cuántos elementos tiene, sin contar los cables?
Se cuentan todos los símbolos menos las líneas: 3 + 2 + 1 + 1 = 7 elementos.
El símbolo de cada pila tiene una raya larga y una corta. ¿Cuántas rayas tiene el símbolo de 3 pilas en fila?
Cada pila aporta dos rayas, una larga (+) y una corta (−): 3 × 2 = 6 rayas.
Mira el diagrama de la alarma de Daniela. ¿Cuál montaje le corresponde?
El diagrama tiene dos pares de rayas (dos pilas en fila), una palanca levantada (interruptor abierto) y una media luna (timbre), en un solo rectángulo.
Laura pone dos pilas en el portapilas de su linterna, pero una queda al revés: el polo + de una toca el polo + de la otra. ¿Qué pasa?
En fila, el + de cada pila tiene que tocar el − de la siguiente. Una pila al revés no suma: empuja en contra, y la linterna se queda apagada o casi apagada. Por eso hay que seguir los dibujos del portapilas.
Reto
Une cada fila de pilas de 1,5 V con su voltaje, en voltios.
Las pilas en fila suman sus voltajes.
Reto
Completa la ficha del circuito.
Recuerda cómo es el símbolo de la pila y que las pilas en fila suman sus voltajes.
Reto
Encuentra las piezas del circuito.
Busca las palabras en horizontal y en vertical.
Cierre
En resumen
Cada pieza del circuito tiene su símbolo; en la pila, la raya larga es el polo + y la corta el polo −.
Un diagrama se dibuja con símbolos y líneas rectas, y muestra qué está conectado con qué.
Para dibujar un montaje se sigue el camino de la corriente; para armar un diagrama, se pone un cable por cada línea.
La etiqueta de la pila AA o AAA dice 1,5 V; en fila, con el + de una tocando el − de la otra, los voltajes se suman.
El bombillo tiene que ir con el número de pilas para el que está hecho.
Vocabulario
- Símbolo
Dibujo sencillo que representa una pieza del circuito y que todos entienden igual.
- Diagrama
Dibujo de un circuito hecho con símbolos y líneas rectas, que muestra cómo están conectadas las piezas.
- Voltaje
Lo que dice la etiqueta de la pila sobre qué tan fuerte empuja la corriente. Se mide en voltios (V).
- Pilas en fila
Pilas puestas una detrás de otra, con el polo + de cada una tocando el polo − de la siguiente. Sus voltajes se suman.
- Motor
Dispositivo que gira cuando le llega la corriente.
- Timbre
Dispositivo que suena cuando le llega la corriente.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Pida a dos estudiantes que dibujen en el tablero el circuito de la clase anterior, cada uno a su manera. Compare los dibujos y pregunte cómo haría todo el mundo para entenderse.
- Explicación · 15 min — Tabla de símbolos, reglas del diagrama y el montaje con su diagrama. Muestre las etiquetas de una pila AA y una AAA y un portapilas de dos pilas, con los dibujos de la posición de cada polo.
- Práctica · 20 min — Cada grupo dibuja el diagrama del circuito que arma con usted y luego arma el circuito de un diagrama que usted dibuja. Use bombillos que correspondan al número de pilas del portapilas. Después, preguntas y retos.
- Cierre · 5 min — Proyecte un diagrama con el interruptor abierto y pregunte si el bombillo está encendido y qué habría que hacer para encenderlo.
Preguntas para el salón
- ¿Por qué en un diagrama los cables se dibujan rectos, si en la mesa están torcidos?
- ¿Qué pasa con el voltaje si en el portapilas se pone una pila al revés?
- ¿Por qué una pila AA y una AAA tienen el mismo voltaje si una es más grande?
Errores típicos
- Confundir la raya larga y la corta del símbolo de la pila. Relacione la raya larga con la tapita saliente del polo + y pida que marquen siempre los signos + y − junto al símbolo.
- Dibujar el diagrama como se ve el montaje, con cables curvos y piezas dibujadas. Recuerde que el diagrama muestra conexiones: pida que sigan el camino con el dedo y pongan solo símbolos y líneas rectas.
- Creer que una pila más grande tiene más voltios. Compare las etiquetas de una AA y una AAA: las dos dicen 1,5 V. El tamaño cambia cuánto dura.
- Sumar voltajes de pilas puestas al revés o creer que cualquier número de pilas sirve para cualquier bombillo. Revise con ellos los dibujos del portapilas y lo que dice el bombillo antes de conectar.
Tarea sugerida
Con un adulto, buscar tres aparatos de pilas de la casa (control remoto, reloj, juguete). Sin abrirlos más que la tapa de las pilas, anotar cuántas pilas usan, de qué tipo y cuántos voltios reciben en total.