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Electricidad y circuitosgratis

Tarjeta de Navidad que se ilumina

Una felicitación de cartulina de tamaño A5 con un árbol en la portada: al pulsar el regalo dibujado al pie del árbol se encienden dos LED escondidos dentro, y la estrella de la punta y una bola del árbol brillan a través de papel vegetal. Por dentro se ve el circuito de cinta de cobre, con la pila de botón encerrada bajo una solapa que hace de interruptor.

Dificultad★★☆☆☆
Edad7–12 años (5–6 con un adulto que coloque la pila y los LED)
Tiempo75–90 min (+ 10 min de secado de la cola del anillo)
Ayuda adultaMedia: recortar con cúter la estrella de la portada, cortar las patas de los LED y colocar la pila de botón y cerrar su solapa con cinta.
Tamaño finalCerrada: 144,5 × 210 mm (A5) y 8 mm de grosor en el lomo; abierta: 297 × 210 mm (A4). Cabe en un sobre C5 (162 × 229 mm).
Tarjeta de Navidad que se ilumina

Qué va a aprender

  • Que la luz solo se enciende cuando el camino de la electricidad está cerrado (pila → cobre → LED → cobre → pila) y que un interruptor no es más que un hueco que se abre y se cierra.
  • Cómo funciona un interruptor de presión «normalmente abierto»: una solapa con cobre que queda a menos de 1 mm de la pila y la toca solo mientras la aprietas.
  • Qué es la polaridad: la pila tiene una cara + (la grande, con letras) y una − y el LED solo deja pasar la corriente si su pata larga va al lado +.
  • Que la cinta de cobre conduce por su cara de metal, y por el pegamento solo si es de «adhesivo conductor»; por eso las esquinas se doblan en lugar de cortar y empalmar.
  • Qué es un circuito en paralelo: dos LED entre las mismas dos pistas, cada uno con su propio camino, que se encienden a la vez.

Prepara antes

  • Imprime las plantillas al 100 % («tamaño real») en folio y comprueba con la regla que el cuadrado de 50 mm mide 50 mm. Las plantillas P y C ocupan una hoja cada una; el árbol, el regalo, la solapa y los anillos van juntos en otra.
  • Lee la ficha de tu cinta de cobre: si dice «adhesivo conductor» puedes empalmar trozos solapándolos; si no, cada pista se hace con UNA sola tira, doblando las esquinas (paso 6).
  • Prueba cada LED con la pila antes de la sesión: pellizca la pila entre las dos patas, la larga sobre la cara + (la de las letras). Debe encenderse. Aparta los que no.
  • Guarda la pila en su blíster o en un bote cerrado hasta el paso 13: la coloca un adulto.
  • Para grupos: recorta tú antes las estrellas de las portadas con cúter y los anillos de cartón E.

Materiales y herramientas

  • Cartulina de color para la tarjeta — 1 hoja A4 (297 × 210 mm)
    200–250 g/m², roja, verde oscuro o azul noche; opaca (al mirarla a contraluz con el móvil no debe pasar la luz)
  • Cartulina verde — 1 trozo de 9 × 11 cm
    160–200 g, para el árbol
  • Cartulina dorada, amarilla o roja — 1 trozo de 4 × 3 cm
    para el regalo que hace de botón (de otro color que la tarjeta)
  • Cartulina blanca — 1 trozo de 8 × 8 cm
    200 g, para la solapa del interruptor y el anillo de ajuste: tiene que ser rígida y volver a su sitio al soltarla
  • Cartón corrugado — 1 trozo de 6 × 4 cm
    simple, 3–4 mm, plano y sin aplastar (de caja de envíos): para el anillo que sujeta la pila y el botón
  • Folios blancos — 2
    80 g, para imprimir las plantillas P (portada) y C (recorrido del cobre) al 100 %
  • Papel vegetal — 2 trozos: 40 × 40 mm y 24 × 24 mm
    de dibujo, 90 g: translúcido, hace de difusor detrás de la estrella y de la bola
  • Cinta de cobre adhesiva con adhesivo conductor — ≈ 70 cm (gastas ≈ 56 cm) comprar
    5 mm de ancho, 0,05 mm de grosor, que en la ficha diga «adhesivo conductor» o «conductive adhesive» (si dice «single conductive» o «non-conductive», el pegamento aísla: ver el paso 6)
  • LED de 3 mm blanco cálido — 2 (+1 de repuesto) comprar
    difuso (lente mate) o transparente, 2,8–3,2 V / 20 mA, los dos del mismo tipo y color; de 3 mm porque el de 5 mm mide 8,6 mm de alto y no cabe con la tarjeta cerrada
  • Pila de botón CR2032 — 1 comprar
    de litio, 3 V, ≈ 220 mAh, Ø 20 × 3,2 mm, nueva
  • Cinta adhesiva transparente — ≈ 30 cm
    de 19 mm: sujeta las patas de los LED, la solapa y cierra la pila
  • Barra de pegamento — 1
    para pegar las plantillas, el árbol, el regalo y el papel vegetal
  • Cola blanca — ≈ 5 ml
    escolar o de carpintería, para el anillo y el botón de cartón
  • Cinta de carrocero — ≈ 15 cm
    para sujetar la plantilla P sobre la portada mientras se corta
  • Rotulador rojo — 1
    para marcar la pata + de cada LED antes de cortarla

Herramientas

  • Cúter con regla metálica y base de corte — recortar la estrella de la portada adulto
  • Tijeras — recortar el árbol, el regalo, la solapa, los anillos y la cinta de cobre
  • Tijeras pequeñas o alicates de corte — cortar las patas de los LED (salen disparadas: tápalas con un dedo) adulto
  • Punzón o lápiz afilado — empezar el agujero de 12 mm de la bola y el hueco de los anillos adulto
  • Bolígrafo sin tinta y regla — marcar los dos pliegues del lomo
  • Palito de helado o la uña — frotar la cinta de cobre para que quede bien pegada y doblar las esquinas
  • Polímetro (opcional) — comprobar que las dos pistas no se tocan y medir la pila

Piezas y plantillas

  • A · Tarjeta (hoja A4 con lomo) ×1 — cartulina 200–250 g
  • P · Plantilla de la portada (para cortar la estrella) ×1 — papel
  • C · Plantilla del recorrido del cobre ×1 — papel
  • B · Árbol ×1 — cartulina verde 160–200 g
  • R · Regalo (botón) ×1 — cartulina dorada o roja
  • D · Difusor de la estrella ×1 — papel vegetal
  • K · Difusor de la bola ×1 — papel vegetal
  • E · Anillo que sujeta la pila ×1 — cartón corrugado 3 mm
  • G · Anillo de ajuste (solo si hace falta) ×1 — cartulina 200 g
  • F · Solapa del interruptor ×1 — cartulina 200 g
  • H · Botón ×1 — cartón corrugado 3 mm

🔒 Plantillas a tamaño real, planos y piezas para impresora 3D: con la suscripción tienes las de este proyecto y las de todos los demás.

100 % digital: imprimes las plantillas en casa y montas con cartón. No enviamos nada por correo.

Paso a paso

  1. Marca y dobla el lomo

    Pon la cartulina A4 en horizontal con la cara de fuera hacia ti. Marca dos rayas verticales a 144,5 mm y a 152,5 mm del borde izquierdo y repásalas con el bolígrafo sin tinta y la regla, apretando fuerte. Dobla por las dos rayas hacia el interior: queda una tarjeta de 144,5 × 210 mm con un lomo de 8 mm.

    8 mmcontraportadaportada144,5 mm
    1 Marca dos rayas a 144,5 y 152,5 mm y repásalas fuerte
    8lomo de 8 mm
    2 Dobla por las dos rayas: la tarjeta cierra con 8 mm de hueco
    Comprueba: Cerrada, la portada queda paralela a la contraportada, con 8 mm de hueco en toda la tarjeta.
    Truco: Haz las marcas arriba y abajo de la hoja y une los puntos con la regla: así las rayas salen paralelas.
  2. Recorta la estrella y la bola de la portada adulto

    Abre la tarjeta y apoya la portada sobre la base de corte. Pon encima la plantilla P con su borde izquierdo justo en el pliegue del lomo y sujétala con 2 tiras de cinta de carrocero. Corta con cúter la estrella gris (10 cortes rectos, de punta a hueco) a través del papel y de la cartulina. Pincha el centro de la bola y recorta un círculo de 12 mm. Quita la plantilla.

    Ppegada allomo
    1 Sujeta la plantilla P sobre la portada, pegada al lomo
    de punta a hueco
    2 Corta la estrella con cúter: de cada punta hacia el centro
    3 A contraluz ves la estrella de 30 mm y la bola de 12 mm
    Comprueba: Mirando la portada a contraluz ves una estrella de 30 mm arriba, a 42 mm del borde, y un agujero redondo de 12 mm más abajo, a la izquierda.
    Truco: Corta siempre desde cada punta hacia el centro de la estrella: las puntas no se rompen.
  3. Pega el papel vegetal por dentro

    Por la cara de DENTRO de la portada, pasa barra de pegamento alrededor de la estrella (un marco de 5 mm, sin tocar el hueco) y pega encima el cuadrado de papel vegetal D de 40 × 40 mm, bien estirado. Haz lo mismo con el cuadrado K de 24 × 24 mm sobre el agujero de la bola.

    por DENTRO
    1 Pasa pegamento alrededor de la estrella, sin tocar el hueco
    D · 40 × 40 mm
    2 Pega el papel vegetal D bien estirado; el K, sobre la bola
    Comprueba: Desde fuera, la estrella y la bola se ven blancas y lisas, sin arrugas ni pegamento en el hueco.
    Truco: Si quieres que la estrella brille más pareja, pega un segundo cuadrado de papel vegetal encima del primero.
  4. Pega el árbol y el regalo en la portada

    Recorta el árbol B de cartulina verde y su agujero de 12 mm. Pégalo en la portada con barra de pegamento, con el agujero de la bola justo encima del de la portada y la punta 2 mm por debajo de la estrella. Recorta el regalo R de 34 × 26 mm y pégalo centrado al pie del árbol, con su centro a 72 mm del lomo y a 180 mm del borde de arriba.

    Bbola sobre bola
    1 Pega el árbol con su agujero encima del de la portada
    72180 mm
    2 Pega el regalo a 72 mm del lomo y 180 mm del borde de arriba
    Comprueba: Mide con la regla: el centro del regalo está a 72 mm del pliegue del lomo y a 180 mm del borde de arriba (justo encima de donde irá la pila).
    Truco: Coloca primero el árbol sin pegamento y mira a contraluz: cuando veas luz por la bola, márcale las esquinas con lápiz.
  5. Pega la plantilla del circuito

    Abre la tarjeta. Recorta la plantilla C por su contorno de 144,5 × 210 mm, úntala entera de barra de pegamento y pégala en la tapa de la DERECHA (el interior de la contraportada), con su borde izquierdo en el pliegue del lomo y las palabras «← LOMO» junto a él. Alisa con la mano desde el centro hacia fuera.

    portada (dentro)
    1 Pega la plantilla C en la tapa derecha, pegada al lomo
    ← lomo
    2 Alísala con la mano desde el centro hacia fuera
    Comprueba: Cierra la tarjeta y mira la estrella a contraluz: a través del papel vegetal ves debajo la marca del LED 1 de la plantilla.
  6. Pega la pista negativa (−)

    Corta 23 cm de cinta de cobre sin quitar todavía el papel protector. Despega 3 cm y pega la punta en «− NEGATIVO: empieza aquí». Avanza despegando poco a poco y frotando con la uña sobre la banda cobriza. En cada punto marrón (esquina) dobla la cinta hacia atrás sobre sí misma y gírala 90°: no la cortes. Termina en el centro del círculo del anillo y corta lo que sobre.

    despegapoco a poco−
    1 Pega la cinta desde «empieza aquí», frotando con la uña
    dobla atrásy gira 90°no la cortes
    2 En cada esquina dobla la cinta hacia atrás y gírala
    −acaba enel centro
    3 La pista − es una sola tira y acaba en el centro del anillo
    Comprueba: La pista − es una sola tira de 5 mm, sin cortes ni arrugas, con 2 esquinas dobladas, y acaba en el centro del círculo pequeño.
    Truco: Si tu cinta NO tiene adhesivo conductor, una pista hecha de dos trozos no funciona: el pegamento aísla. Usa una sola tira de principio a fin y dobla las esquinas.
  7. Pega la pista positiva (+)

    Corta 26 cm de cinta de cobre y pégala igual, desde «+ POSITIVO: empieza aquí» hasta el final de la banda bajo la solapa F, doblando las 4 esquinas marcadas. Frota toda la pista con el palito de helado. Comprueba que entre la pista + y la − quedan siempre 7 mm de papel: si un pico de cobre las une, recórtalo con las tijeras.

    +4 esquinas
    1 Pega la pista + doblando sus 4 esquinas
    7 mm−+papel
    2 Entre las dos pistas quedan siempre 7 mm de papel
    Comprueba: Con polímetro en pitido, tocar una pista y la otra no suena; tocar los dos extremos de la misma pista sí suena.
    Truco: Doblar una esquina: pega hasta el punto, dobla la cinta hacia atrás sobre lo pegado (cara de cobre contra cobre), marca el doblez con la uña y gira la tira hacia la nueva dirección.
  8. Prepara los dos LED adulto

    Marca con rotulador rojo la pata larga (+) de cada LED. Dobla las dos patas a 90° pegadas al LED, cada una hacia un lado, como los brazos abiertos: el LED queda de pie. Corta cada pata a 8 mm del cuerpo del LED tapándolas con un dedo para que no salgan disparadas.

    larga = +márcala
    1 Marca con rojo la pata larga (+) de cada LED
    −+brazos abiertos
    2 Dobla las patas a 90°, una a cada lado
    8 mm
    3 Corta cada pata a 8 mm tapándola con el dedo
    Comprueba: Apoyado en la mesa, el LED se tiene de pie sobre sus dos patas abiertas, una con punto rojo y otra sin él.
    Truco: Si se borra la marca roja: el lado del borde del LED que tiene un corte recto (plano) es el de la pata corta (−).
  9. Fija el LED de la estrella

    Pon el LED 1 de pie sobre su marca, entre las dos pistas de arriba: la pata corta (−) hacia arriba, sobre la pista −, y la pata larga roja (+) hacia abajo, sobre la pista +. Pega cada pata a su pista con un trozo de 15 mm de cinta transparente y frota con la uña para aplastarla contra el cobre. No tapes la cabeza del LED.

    −+LED 1
    1 Pata corta sobre la pista −, pata roja sobre la +
    las patas tocan metal
    2 Pega cada pata con cinta y frota; no tapes la cabeza
    Comprueba: Las dos patas tocan metal (no papel) y el LED queda vertical, mirando hacia arriba.
    Truco: Con cinta de adhesivo conductor puedes sujetar cada pata con un cuadradito de cobre de 10 mm en lugar de cinta transparente: el contacto es todavía mejor.
  10. Fija el LED de la bola

    Pon el LED 2 de pie sobre su marca, entre las dos pistas verticales: la pata corta (−) hacia la izquierda, sobre la pista −, y la pata larga roja (+) hacia la derecha, sobre la pista +. Pega cada pata con 15 mm de cinta transparente y frota con la uña.

    −+LED 2
    1 Corta a la izquierda (−) y roja a la derecha (+)
    2 LED
    2 Los dos LED, de pie entre las pistas con la pata roja en +
    Comprueba: Los dos LED tienen la pata roja sobre la pista + (la de dentro, la que va hacia la solapa).
  11. Pega el anillo de la pila

    Recorta el anillo E de cartón corrugado (36 mm por fuera, 22 mm por dentro): pincha el centro con el punzón y recorta el hueco con tijeras. Pon cola blanca en una cara y pégalo sobre el círculo discontinuo de la plantilla, encima de la pista −. Deja secar 10 minutos con un libro encima.

    36 mm22E
    1 Recorta el anillo E: 36 mm por fuera y 22 mm por dentro
    10 min
    2 Pégalo con cola sobre el círculo: el cobre − queda en el centro
    Comprueba: En el centro del anillo se ve el final de la pista −; una pila de 20 mm entra en el hueco sin forzar y sin bailar.
    Truco: Que no caiga cola dentro del hueco: el final de la pista − tiene que quedar limpio y brillante.
  12. Prepara la solapa del interruptor

    Recorta la solapa F de cartulina blanca de 68 × 30 mm. Por la cara SIN dibujo, pega una tira de cinta de cobre de 68 mm a lo largo del centro, de punta a punta. Dobla suavemente los dos pliegues marcados (a 36 y a 42 mm), sin aplastarlos: la solapa hace un escalón de unos 4 mm.

    cara SIN dibujo68 mmF
    1 Pega 68 mm de cobre a lo largo de la cara sin dibujo
    4 mmparte libre 36pegada 26
    2 Dobla suave los dos pliegues: hace un escalón de 4 mm
    Comprueba: Con el cobre hacia la mesa, la parte de 26 mm queda apoyada y la de 36 mm queda en el aire, unos 4 mm por encima.
  13. Coloca la pila y cierra la solapa adulto

    El adulto mete la pila CR2032 en el anillo con la cara + (la grande, con las letras) hacia arriba. Pon la solapa F con el cobre hacia abajo: la parte de 26 mm sobre el final de la pista + (cobre contra cobre) y la de 36 mm encima del anillo. Sujeta la parte pegada con 2 tiras de cinta transparente y pega con otra tira el extremo libre al anillo: la pila queda encerrada.

    ++ arriba(letras)
    1 El adulto mete la pila en el anillo con la cara + arriba
    Fcintacinta
    2 Pon la solapa, cobre abajo, y sujétala con cinta: pila encerrada
    3 Aprieta el centro: se encienden; suelta: se apagan
    Comprueba: Sin tocar, los LED están apagados. Aprieta con el dedo el centro de la solapa: se encienden los dos. Suelta: se apagan.
    Truco: Si los LED se encienden sin apretar, el anillo es demasiado bajo: el adulto despega la punta, saca la pila, pega el anillo de ajuste G encima de E y vuelve a cerrar.
  14. Pega el botón y prueba con la tarjeta cerrada

    Recorta el disco H de 14 mm de cartón corrugado y pégalo con una gota de cola en el centro de la solapa, encima de la pila. Cierra la tarjeta y apriétala con el dedo sobre el regalo de la portada, con la tarjeta apoyada en la mesa.

    H · 14 mm
    1 Pega el botón H en el centro de la solapa, sobre la pila
    2 Cierra la tarjeta y pulsa el regalo: se enciende
    Comprueba: Al pulsar el regalo se encienden la estrella y la bola; al soltar se apagan. Con la tarjeta cerrada y sin pulsar, siguen apagadas.
  15. Escribe la felicitación y pruébala a oscuras

    Escribe tu mensaje en el interior de la portada (la tapa de la izquierda), alrededor de los cuadrados de papel vegetal. Apaga la luz, cierra la tarjeta y pulsa el regalo: la estrella de la punta y la bola del árbol brillan a través del papel vegetal.

    ¡Feliz Navidad!
    1 Escribe tu felicitación en el interior de la portada
    2 A oscuras, la estrella y la bola brillan al pulsar el regalo
    Comprueba: A oscuras, a 1 m, se ve la estrella entera iluminada (más brillante en el centro) y la bola redonda.
    Truco: Escribe en la contraportada, por fuera: «Pulsa el regalo». Mándala en un sobre C5 (162 × 229 mm): cabe con el lomo de 8 mm.

¿Funciona? La prueba

Con la tarjeta cerrada sobre la mesa, en una habitación a oscuras, pulsa el regalo 5 veces seguidas y luego mantenlo pulsado 10 segundos. Después ábrela, ponla de pie y pulsa la solapa directamente.

Qué debe pasar: Cada pulsación enciende a la vez la estrella y la bola, y al soltar se apagan en el acto. Sin pulsar, nunca se encienden, aunque la tarjeta esté cerrada. Se ve una estrella de 30 mm iluminada, más brillante en el centro y con las puntas más suaves, y un círculo de luz de 12 mm. Por el resto de la portada no pasa luz.

Si algo falla

  • No se enciende ningún LED al pulsar — La pila está al revés, la solapa no toca la pista + o una pista está rota (un trozo empalmado con cinta de adhesivo no conductor). Solución: Comprueba que la cara con letras de la pila mira hacia arriba. Aprieta la parte pegada de la solapa con la uña y añade otra tira de cinta encima. Si una pista tiene dos trozos, pega un puente de cobre doblando su punta hacia atrás (cara de metal contra metal) y sujétalo con cinta transparente.
  • Se enciende un LED y el otro no — El LED apagado está al revés o una de sus patas toca papel en lugar de cobre. Solución: Quita su cinta y comprueba que la pata roja (larga) está sobre la pista +. Aplasta las patas contra el cobre y vuelve a pegarlas con cinta nueva.
  • Los LED están siempre encendidos — La solapa toca la pila sin apretar: el anillo es demasiado bajo, el cartón está aplastado o la pila es más gruesa. Solución: El adulto saca la pila, pega el anillo de ajuste G sobre E (0,3 mm más) y vuelve a cerrar. Si aún toca, pega otro anillo G.
  • Hay que apretar muy fuerte o se enciende a ratos — El anillo es demasiado alto (cartón de 4–5 mm) o el botón H no llega a tocar la portada. Solución: Cambia el anillo E por 3–4 anillos G de cartulina pegados (≈ 1 mm por encima de la pila). Si es el botón, pega un segundo disco H encima.
  • Los LED parpadean al moverlos o lucen débiles — Contacto flojo de una pata con el cobre o pila gastada. Solución: Frota otra vez las tiras de cinta de las patas con la uña o cámbialas por cuadraditos de cobre. Mide la pila: por debajo de 2,7 V cámbiala por una nueva.
  • La pila se calienta o se gasta en un día — Cortocircuito: un pico de cobre une la pista + con la −, o el borde de la pila (que también es +) toca el cobre −. Solución: Busca con la lupa un punto donde se toquen las pistas y córtalo. Tapa con cinta transparente el trozo de pista − que queda bajo el borde de la pila, dejando solo el centro al aire.
  • Uso LED rojos o amarillos y brillan mucho o uno no luce — Los LED de 2 V reciben demasiada corriente de la pila de 3 V, y si mezclas colores en paralelo el de menos tensión se lleva toda la corriente. Solución: Usa 2 LED iguales. Con LED rojos o amarillos, pon una resistencia de 100 Ω en la pista + justo antes de la solapa: corta la pista 10 mm, pega cada pata de la resistencia a un extremo con cinta transparente.

Seguridad

  • Pila de botón: si un niño se la traga, puede quemarle el esófago en menos de 2 horas. La guarda y la coloca un adulto, y la tarjeta se cierra con la solapa pegada con cinta para que no pueda salir. No regales esta tarjeta a niños menores de 6 años ni la dejes donde la alcancen hermanos pequeños.
  • Si sospechas que alguien se ha tragado una pila o se la ha metido en la nariz o el oído, acude a urgencias de inmediato o llama al 112, aunque no haya síntomas. Servicio de Información Toxicológica: 91 562 04 20.
  • No juntes las dos caras de la pila con cobre, aluminio ni metal: el cortocircuito la calienta y la gasta. Revisa que las pistas + y − nunca se toquen.
  • El cúter lo usa un adulto, con la base de corte debajo, cortando siempre hacia fuera de la mano que sujeta.
  • Los bordes de la cinta de cobre cortan un poco: despégala despacio y no pases el dedo por el canto. Las patas de los LED se cortan tapándolas con el dedo, lejos de los ojos.
  • Nada de velas: esta tarjeta da luz solo con los LED, que apenas se calientan. Cuando la pila se gaste, tápala con cinta y llévala al contenedor de pilas.

La ciencia detrás

Para los niños

La electricidad es como un tren que solo puede andar si las vías forman un círculo completo: sale de la cara + de la pila, viaja por la pista de cobre, cruza los LED y vuelve por la otra pista a la cara − de la pila. Mientras la solapa no toca la pila, a las vías les falta un trozo y el tren se para: es un circuito abierto. Al pulsar el regalo, la solapa baja, toca la pila y completa el círculo: el circuito está cerrado y los LED se encienden. Los LED son como una puerta que solo se abre hacia un lado, por eso la pata larga tiene que ir a la pista +. El papel vegetal es como una niebla que reparte la luz por toda la estrella.

Para el adulto

Circuito: una pila CR2032 (litio–dióxido de manganeso, 3,0 V nominales, ≈ 3,2 V nueva, ≈ 220 mAh) alimenta dos LED blancos cálidos de 3 mm en paralelo a través de un interruptor de presión normalmente abierto. La cara grande con letras y el borde de la pila son el polo +; la cara pequeña, rodeada por una junta de plástico, es el −. La pista − acaba bajo el centro de la pila y la pista + llega a la solapa, que lleva cobre por debajo. El anillo de cartón corrugado (3,5–4 mm) es algo más alto que la pila (3,2 mm): la solapa descansa sobre él a 0,3–0,8 mm de la pila (circuito abierto, consumo cero, por lo que la tarjeta puede guardarse años) y al pulsar el regalo el botón H dobla la solapa por el centro hasta tocar la cara + (circuito cerrado). El lomo de 8 mm mantiene la portada paralela a la contraportada: caben la pila con su solapa y botón (≈ 8 mm) y los LED de 3 mm (5,3 mm de alto, con 2,7 mm de aire hasta el papel vegetal); un LED de 5 mm mide 8,6 mm y no cabría. Corriente: el LED blanco (chip azul de InGaN con fósforo) necesita ≈ 2,8–3,1 V para conducir; la resistencia interna de la CR2032 (≈ 10–20 Ω nueva, más al gastarse) y la curva tan empinada del LED limitan la corriente a unos 5–15 mA por LED (estimación), por debajo de los 20 mA nominales, así que no hace falta resistencia. Con LED rojos o amarillos (≈ 2,0 V) el exceso de tensión sería de ≈ 1 V y la corriente subiría a 40–60 mA, de ahí la resistencia de 100 Ω ((3,0 − 2,0) V / 100 Ω ≈ 10 mA). En paralelo, los dos LED reciben la misma tensión: si son del mismo tipo se reparten la corriente; si uno es rojo y otro blanco, el rojo empieza a conducir a 2 V y el blanco apenas se enciende. Autonomía estimada: con 15–25 mA en total, 220 mAh dan unas 8–15 horas de luz (la capacidad real de una CR2032 baja con corrientes de más de 1–2 mA y la luz va perdiendo brillo). Cinta de cobre: lámina de cobre de ≈ 0,035–0,05 mm; una pista de 5 mm × 23 cm tiene ≈ 0,02 Ω, despreciable. La cara de metal siempre conduce; el adhesivo puede ser acrílico normal (aislante) o «conductor», con partículas metálicas (níquel o cobre plateado) que unen las dos caras a través del pegamento con una resistencia de décimas de ohmio por empalme. Con adhesivo aislante, un empalme por solape no conduce (metal-pegamento-metal); por eso cada pista se hace con una sola tira y las esquinas se doblan, de modo que el cobre sigue siendo continuo; si hay que empalmar, se dobla la punta del trozo de encima hacia atrás para que metal toque metal, se suelda o se sujeta con cinta apretando. El contacto de las patas de los LED y de la solapa es por presión metal contra metal, por eso se frota con la uña: el cobre es blando y se adapta a la pata. Óptica: el papel vegetal es papel sin carga mineral con las fibras muy refinadas y prensadas; deja pasar ≈ 60–70 % de la luz pero la dispersa en todas direcciones, así que la estrella se ve como una superficie luminosa y no como un punto. Como el LED está a solo 2–3 mm del papel, el centro brilla más: con 2 capas o con un LED difuso la luz se reparte mejor. Seguridad: una pila de botón alojada en el esófago, en contacto con la mucosa húmeda, provoca electrólisis que genera hidróxido junto al polo − y causa quemaduras graves en 2 horas; por eso la pila queda encerrada entre anillo, solapa y cinta, y la coloca un adulto.

  • circuito cerrado: camino completo, sin huecos, por el que la electricidad sale de la pila y vuelve a ella; la luz se enciende.
  • circuito abierto: camino con un hueco (por ejemplo, la solapa sin tocar la pila); la electricidad no pasa y la luz se apaga.
  • interruptor de presión: interruptor que cierra el circuito solo mientras lo aprietas, como el timbre de una puerta.
  • polaridad: el lado + y el lado − de la pila y del LED; el LED solo luce si su pata larga va al +.
  • en paralelo: dos LED conectados a las mismas dos pistas, cada uno con su propio camino.
  • adhesivo conductor: pegamento con partículas de metal que deja pasar la electricidad de un trozo de cobre a otro.

Por edades

  • 5–7 años: El adulto dobla el lomo, recorta la estrella, prepara los LED y coloca la pila y la solapa. El niño pega el papel vegetal, el árbol y el regalo y pega las pistas de cobre siguiendo el dibujo con ayuda (el adulto dobla las esquinas). Idea clave: «el camino tiene que estar cerrado» y «pata larga, al +».
  • 8–10 años: Hacen todos los pasos salvo los cortes con cúter, las patas y la pila. Que expliquen con sus palabras por qué la luz se apaga al soltar el regalo y hagan el experimento de los materiales que conducen.
  • 11–12 años: Que dibujen el esquema con símbolos (pila, interruptor, dos LED en paralelo), comprueben con polímetro que las pistas no se tocan y hagan el experimento del adhesivo conductor. Reto: diseñar su propio recorrido de cobre con 3 LED para otra felicitación.

En grupo o en clase

Una tarjeta por niño, trabajando por parejas para ayudarse con el cobre (≈ 1,50 € por tarjeta: 2 LED, pila y 55 cm de cinta). Antes de la sesión: imprimir las plantillas, doblar los lomos, recortar las estrellas con cúter, cortar los anillos E y preparar los LED con las patas dobladas y cortadas en una bandeja. Sesión de 75 min: 10 min de demostración (circuito abierto y cerrado con una pila y un LED en la pizarra), 15 min de portada, 25 min de pistas de cobre y LED, 15 min de anillo y solapa y 10 min de prueba a oscuras. Las pilas las reparte y coloca el adulto, una a una, al final, y cada solapa se cierra con cinta en el momento. Ten 5 LED, 2 pilas y cinta de repuesto.

Retos

  • Añade un tercer LED en otra bola del árbol: solo tiene que quedar de pie entre las dos pistas, con la pata larga en la +. ¿Brillan igual los tres?
  • Haz la versión que se enciende al abrir la tarjeta: pon la solapa en el borde de la tapa con una lengüeta de cartulina de la otra tapa que la aparta cuando la tarjeta está cerrada.
  • Diseña tu propia felicitación: una casa con ventanas iluminadas o un reno con la nariz roja (con resistencia de 100 Ω para el LED rojo). Dibuja primero el recorrido de cobre en papel cuadriculado.
  • Sustituye un LED por un LED que cambia de color (RGB lento) de 3 mm: ¿necesita lo mismo de tensión? Busca su ficha y compara.
  • Mide con un polímetro la corriente que gasta la tarjeta con 1 y con 2 LED y calcula cuántas horas durará la pila.

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