Não importa em qual dos 2 interruptores você toque: se a lâmpada estiver acesa, ela vai apagar, e vice-versa. E isso é menos simples do que parece, como veremos.

Já reparou que, quando há uma lâmpada única em escadaria, e 2 interruptores para controlá-la (um em cima e outro embaixo), qualquer um dos interruptores acende (ou apaga, se já estiver acesa) a lâmpada igualmente, independentemente de como o outro estiver?

Se você simplesmente conectasse 2 chaves liga-desliga em série, a lâmpada só acenderia se ambas as chaves estivessem na posição "liga". Se, ao invés disso, você as conectasse em paralelo, a lâmpada só apagaria se ambas estivessem na posição "desliga".

Os interruptores das escadarias usam uma técnica diferente, substituindo as 2 chaves liga/desliga por 2 chaves liga-liga, que permitem alternar entre 2 circuitos diferentes, e não ligar/desligar um único circuito como fazem os interruptores comuns.

Já vimos um interruptor similar a esses (mas mais retrô) no nosso circuito 3, e o funcionamento deles é bem simples: a corrente entra pelo terminal central, e sai por um dos 2 terminais das extremidades, dependendo da posição em que a chave estiver

Ainda no século XX, quando eu era um aluno de processamento de dados, me dei bem em uma prova de Álgebra de Boole na qual a questão envolvia desenhar a tabela-verdade de um circuito nesse estilo (que basicamente reproduzia a operação XOR).

As décadas passaram sem que eu tivesse encontrado uma utilidade prática para esse conhecimento de eletricidade doméstica, mas a curiosidade de implementá-lo na prática persistiu – até hoje.

Usei como guia a ilustração acima, de autoria de Charles Platt, para reproduzir o circuito da lâmpada da escadaria usando basicamente os mesmos componentes do nosso circuito 3 – mas sem o potenciômetro, e com uma chave a mais.

Para reproduzir funcionalmente a ilustração, mudei também a posição do resistor que protege o led, para que ele fique junto ao terminal positivo das pilhas, e não onde eu o havia colocado no circuito anterior.

A parte realmente interessante do circuito são as conexões entre as 2 chaves:

• Note que a chave da direita está conectada às pilhas pelo terminal do meio, então permanecerá conectada a elas não importando para qual lado for virado o seu interruptor.
• Já a chave da esquerda está conectada ao led também pelo terminal central, então essa conexão também permanecerá ativa, não importando como estiver o seu interruptor.

Você consegue visualizar como, apesar de a chave da esquerda estar sempre conectada ao led, e a chave da direita estar sempre conectada às pilhas, é possível fazer com que a chave da esquerda e a chave da direita não transmitam essas conexões uma à outra?

Observe o desenho com atenção, até ficar claro que se as duas chaves estiverem apontando igualmente para a direita (ou para a esquerda), não haverá conexão; por outro lado, nas 2 situações em que cada chave aponta para um lado diferente, haverá conexão e o led acenderá. C. Q. D.

A minha montagem reaproveitou as peças e jumpers anteriores, e deixa cada vez mais claro que eu preciso logo passar a usar uma breadboard nos meus circuitos (quem sabe no próximo?). Não ficou bonito, mas funcionou. Veja como ficou:

Funcionou perfeitamente: apertando qualquer uma das chaves, o led apaga (se estiver aceso) ou acende (se estiver apagado).

Note que na imagem acima as duas chaves estão empilhadas, uma no estilo retrô e a outra mais contemporânea. Retirei-as do circuito para poder mostrar em close as conexões entre elas.

Atenção para os 2 fios com pontas soltas. O branco era o que estava ligado ao led, e o laranja estava ligado às pilhas.

Mais do que a satisfação de resolver uma pendência antiga, foi um exercício interessante, ainda que básico, sobre chavear circuitos com vias alternativas. Tenho certeza de que verei cada vez mais oportunidade de usar isso nos próximos meses.

Se você quiser reproduzir este circuito, segue a descrição funcional: o positivo (vermelho) do banco de 4 pilhas AA está conectado a um resistor de 220Ω que está conectado à perna mais comprida do led. O negativo (preto) do banco de pilhas está conectado ao terminal central de uma das chaves, que está conectada à outra chave como vimos detalhadamente acima, de forma que o terminal central da outra chave está conectado à perna mais curta do led.