Ciencias Naturales 5.º

Interruptores caseros

45 min · DBA 1, 2

Lo que vas a aprender
  • Armar con el docente un interruptor de clip y chinches, uno de pinza de ropa con papel aluminio y un tablero de preguntas y respuestas.
  • Explicar qué material cierra el camino en cada interruptor y qué lo abre.
  • Probar con el probador si un papel brillante conduce, antes de usarlo en un invento.
  • Encontrar la falla de un interruptor casero que no funciona.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

Tu tío tiene una tienda y quiere saber cuándo alguien abre la puerta del depósito. Tu prima quiere un juego que se prenda cuando acierta una respuesta. Las dos cosas se pueden hacer con lo mismo: un interruptor.

En esta lección vas a fabricar tres interruptores con cosas del salón: un clip, unas chinches, una pinza de ropa y papel aluminio. Y vas a descubrir que no todo lo que brilla conduce.

Explicación

Lo que hace todo interruptor

Todo interruptor tiene dos puntos del camino, uno frente al otro. Cuando algo que conduce los une, el camino se cierra y el bombillo enciende. Cuando entre ellos queda aire o un aislante, el camino se abre y el bombillo se apaga.

El interruptor no fabrica la electricidad ni la guarda. La fuente siempre es la pila. El interruptor solo decide si el camino está completo o cortado.

En todos los montajes de hoy el interruptor va en un circuito con una pila, un bombillo de linterna y cables con caimanes, armado con el docente.

Interruptor 1: un clip y dos chinches

El docente clava dos chinches de metal en un pedazo de cartón grueso, separadas unos tres dedos, sin hundirlas del todo. Debajo de una de ellas deja prensado un clip, que puede girar. Cada caimán muerde el borde de una chinche.

Gira el clip hasta que toque la otra chinche: metal con metal, el camino se cierra y el bombillo enciende. Gíralo hacia afuera: queda aire entre el clip y la chinche, y el bombillo se apaga.

Ojo con dos trampas. Hay clips forrados de plástico de colores, y hay chinches con cabeza de plástico. Los dos se ven bien, pero el plástico es aislante: con ellos el interruptor nunca cierra.

a la pila al bombillo abierto: apagado a la pila al bombillo cerrado: encendido

El interruptor de clip y chinches, visto desde arriba. A la izquierda, el clip apunta hacia afuera: entre el clip y la otra chinche hay aire, el camino está abierto y el bombillo está apagado. A la derecha, el clip toca las dos chinches: el camino se cierra y el bombillo enciende. Cada cable sigue hacia la pila o hacia el bombillo.

Interruptor 2: la pinza de ropa

Toma una pinza de ropa de madera. Envuelve la punta de cada lado con un pedacito de papel aluminio. Cada caimán muerde el aluminio de un lado.

Cuando sueltas la pinza, sus puntas se juntan: aluminio con aluminio, el camino se cierra. Cuando la aprietas, las puntas se separan y el camino se abre. ¡Funciona al revés de la linterna!

Ahora mete entre las puntas un cartoncito. El cartón es aislante: la pinza queda cerrada, pero el camino sigue abierto. Amarra un hilo al cartoncito y el otro extremo a una puerta. Cambia el bombillo por un timbre, y pon dos pilas en el portapilas si tu timbre lo pide. Cuando alguien abre la puerta, el hilo saca el cartón, las puntas se juntan y el timbre suena. Es una alarma.

Un detalle importante: el aluminio no debe tocar el resorte de la pinza. El resorte es de metal y une los dos lados: si toca el aluminio, el camino queda cerrado siempre. Por eso la pinza es de madera o de plástico, que son aislantes, y el aluminio va solamente en las puntas.

a la puerta resorte con cartón: abierto resorte sin cartón: cerrado

La pinza de ropa como interruptor. A la izquierda, un cartoncito separa las puntas forradas de aluminio: el camino está abierto. Un hilo amarrado al cartón va hasta la puerta. A la derecha, el hilo ya sacó el cartón: las puntas se juntan, aluminio con aluminio, y el camino se cierra. El aluminio no toca el resorte.

+−InterruptorTimbreCircuito cerrado: la corriente corre por todo el camino.

Es el circuito de la alarma de la pinza. Abre el interruptor: es como el cartoncito entre las puntas, que corta el camino, y el timbre calla. Ciérralo: es como cuando el hilo saca el cartoncito y las puntas de aluminio se tocan; el camino se cierra y el timbre suena.

Interruptor 3: el tablero de preguntas

En un cartón se escriben preguntas a la izquierda y sus respuestas a la derecha, en desorden. Al lado de cada una, el docente clava una chinche de metal. Por detrás, una tira de aluminio une la chinche de cada pregunta con la de su respuesta. Después tapa la parte de atrás con otro cartón, para que no queden puntas al aire.

Para jugar se usa el probador de la lección de conductores: pila, bombillo y tres cables, dos de ellos con la punta libre. Tocas con una punta la chinche de una pregunta y con la otra, la de una respuesta. Si aciertas, la tira de atrás cierra el camino y el bombillo enciende. Si no, entre esas dos chinches no hay tira, y el bombillo sigue apagado.

Las tiras de atrás a veces se cruzan. Donde se cruzan, se pone cinta de enmascarar entre ellas. Si se tocaran, una pregunta quedaría unida con dos respuestas.

pila cable clip interruptor fuente conduce

El tablero de preguntas. A la izquierda, tres palabras; a la derecha, lo que hace cada una, en desorden. Las líneas punteadas son las tiras de aluminio escondidas detrás del cartón: pila va con fuente, cable va con conduce y clip va con interruptor. Donde dos tiras se cruzan, un cuadrito de cinta de enmascarar las separa.

No todo lo que brilla conduce

Muchos creen que cualquier papel brillante conduce, porque parece metal. No es así.

  • El papel aluminio de cocina es metal: conduce.
  • El papel de regalo brillante y el papel de colores metalizado casi siempre son papel o plástico con tinta: no conducen.
  • El papel de un paquete de mecato a veces tiene una capa de metal muy delgada, y a veces no. Y aunque la tenga, puede estar tapada por plástico del lado que tocas.

¿Cómo saber? Probándolo. Antes de usar un papel en un interruptor, ponlo en el probador. Si el bombillo enciende, conduce. Si no, no sirve para cerrar el camino.

Cuidados que no se negocian

  • El docente clava y quita las chinches. Tú no las manipulas.
  • Solo pilas AA o AAA, siempre con el docente. Nunca se tocan ni se abren los interruptores de la pared: los de la casa trabajan con la electricidad del tomacorriente, que es peligrosa.
  • Nunca unas los dos polos de la pila con el aluminio solo, sin bombillo.

Ejemplo resuelto

El interruptor de Salomé no cierra

Salomé armó el interruptor de clip y chinches. Gira el clip hasta la otra chinche y el bombillo no enciende. ¿Cómo encuentra la falla?

Ver la solución paso a paso
  1. Prueba 1. Salomé mira que cada caimán muerda el borde de metal de una chinche. Así es. El camino hasta las chinches está bien.

  2. Prueba 2. Mira el clip de cerca: es un clip de color, forrado de plástico. El plástico es aislante, así que el clip no une las chinches aunque las toque.

  3. Corrección. Cambia el clip por uno de metal sin forro. Lo gira hasta la otra chinche y el bombillo enciende.

  4. La pila nunca estuvo mala. Solo cambió el material que tenía que cerrar el camino.

Respuesta: La falla era el clip forrado de plástico. Con un clip de metal desnudo, el interruptor cierra el camino.

Ejemplo resuelto

El tablero que siempre enciende

Miguel terminó su tablero. Toca una pregunta y cualquier respuesta, y el bombillo enciende siempre. ¿Qué pasó y cómo lo arregla?

Ver la solución paso a paso
  1. Si el bombillo enciende con cualquier respuesta, todas las chinches están unidas entre sí. El camino se cierra aunque la pareja esté mal.

  2. Con el docente, Miguel destapa la parte de atrás. Ve que las tiras se cruzan y, donde se cruzan, aluminio toca aluminio.

  3. Pone un cuadrito de cinta de enmascarar en cada cruce. La cinta es aislante: separa las tiras.

  4. Prueba otra vez. Ahora el bombillo solo enciende con la respuesta correcta.

Respuesta: Las tiras se tocaban en los cruces. Con cinta de enmascarar en cada cruce, cada pregunta queda unida solo con su respuesta.

Ejemplo resuelto

¿Sirve el papel del paquete?

Tomás quiere forrar las puntas de su pinza con el papel brillante de un paquete de papas, porque se ve igual al aluminio. ¿Cómo sabe si sirve?

Ver la solución paso a paso
  1. Brillar no es lo mismo que conducir. El papel de un paquete puede ser plástico, o tener metal tapado por plástico.

  2. Tomás pone un pedazo en el probador, primero por el lado brillante y después por el otro. En los dos casos, el bombillo queda apagado.

  3. Ese papel no conduce, así que no sirve para cerrar el camino. Tomás usa papel aluminio de cocina, que sí encendió el probador.

Respuesta: Lo sabe probándolo en el probador. Ese papel no encendió el bombillo: no sirve para el interruptor.

Práctica

Laura usó chinches de cabeza de plástico en su interruptor de clip. El clip toca las dos cabezas y el bombillo no enciende. ¿Cuál es la falla?

Andrés tiene un pedazo de papel brillante de un paquete de galletas. ¿Qué debe hacer antes de usarlo en su interruptor?

En la alarma de la pinza, ¿por qué suena el timbre cuando el hilo saca el cartoncito?

La alarma de pinza de Juliana suena todo el tiempo, aunque el cartoncito esté puesto. El cartón está bien entre las puntas. ¿Qué es lo más probable?

En el tablero de preguntas, ¿cuándo enciende el bombillo del probador?

En el interruptor de clip y chinches, ¿qué piezas tienen que ser de metal para que funcione?

Sara probó varios papeles brillantes en el probador. Con algunos el bombillo no encendió. ¿Por qué?

¿Verdadero o falso? Todo papel que brilla conduce la electricidad.

En el tablero de Miguel, ya arreglado, Juana tocó una pregunta y una respuesta, y el bombillo no encendió. ¿Qué quiere decir?

Reto

¿Sirve para cerrar el camino de un interruptor?

Sirve lo que conduce la corriente. Si dudas de un papel brillante, piensa en el probador.

Reto

Une cada interruptor con lo que cierra su camino.

Piensa qué piezas de metal se tocan cuando el bombillo enciende.

Reto

El crucigrama de los interruptores.

Lee cada pista y escribe la palabra. No lleva tildes.

Cierre

En resumen

  • Todo interruptor une o separa dos puntos del camino; no fabrica ni guarda la electricidad.

  • En el interruptor de clip, el metal del clip une las chinches; con clips o chinches forrados de plástico no cierra.

  • En la pinza de ropa, las puntas con aluminio se juntan al soltarla; un cartón entre ellas abre el camino y sirve para hacer una alarma.

  • En el tablero, tiras de aluminio unen cada pregunta con su respuesta, y la cinta de enmascarar las separa donde se cruzan.

  • No todo lo que brilla conduce; un papel se prueba en el probador antes de usarlo.

Vocabulario

Interruptor casero

Un interruptor hecho con materiales del salón: una parte que conduce cierra el camino, y el aire o un aislante lo abre.

Chinche

Clavito de cabeza plana. Las de metal conducen; las de cabeza de plástico, por la cabeza, no.

Pinza de ropa

La pinza de madera o de plástico para colgar la ropa, que en muchas partes se llama gancho de ropa. Sus dos puntas se juntan al soltarla.

Tablero de preguntas

Un cartón con preguntas y respuestas unidas por detrás con tiras de aluminio. El bombillo del probador enciende si se toca una pregunta y su respuesta.

Papel metalizado

Papel o plástico brillante, como el de algunos paquetes de mecato. A veces tiene una capa de metal muy delgada y a veces no: hay que probarlo.

Guía para el docente

Tiempos

Preguntas para el salón

Errores típicos

Tarea sugerida

Con un adulto, buscar en la casa tres papeles brillantes (de un paquete, de un chocolate, de regalo). Llevarlos al salón para probarlos en el probador y escribir antes una predicción: ¿cuáles conducirán?