¿Por qué un resistor pull-up no detiene la corriente que fluye hacia el pin de entrada cuando el interruptor está abierto?

La entrada es de alta impedancia y, como tal, apenas extrae corriente. Pero, por el bien del argumento, simulemos que fluye una corriente (bastante grande) de 1 \ $ \ mu \ $ A. Esta corriente fluirá a través de la resistencia de extracción 10k \ $ \ Omega \ $ causando una caída de voltaje de 10mV (1 \ $ \ mu \ $ A \ $ \ veces \ $ 10k \ $ \ Omega \ $) a través de ella. Entonces, en este caso, el voltaje en el pin de entrada será \ $ V_ {CC} \ $ - 10mV, probablemente 5V - 10mV = 4.99V. Eso seguirá siendo reconocido como un alto nivel, así que no hay problemas aquí.
El 10k \ $ \ Omega \ $ es un valor típico para las resistencias de pull-up por este motivo: incluso si hay una pequeña corriente de fuga, la caída de voltaje es insignificante. No intente aumentarla a 1M \ $ \ Omega \ $, aunque disminuirá la corriente cuando se cierre el interruptor. A una corriente de fuga de 1 \ $ \ mu \ $ A, la caída de voltaje será de 1 \ $ \ mu \ $ A \ $ \ veces \ $ 1M \ $ \ Omega \ $ = 1V, y luego el 5V bajará a 4V. Para un suministro de 5 V, esto todavía estará bien, pero para un suministro de 3.3 V, los 2.3 V resultantes pueden ser demasiado bajos para ser vistos siempre como un nivel alto.

Para el menú desplegable, la historia es casi igual. No fluye ninguna corriente en la entrada; no se puede decir que se conectaría a tierra (en cuyo caso, cerrar el interruptor provocaría un cortocircuito). Como tal, la entrada toma el voltaje que se le aplica. Si el interruptor está cerrado, esto es \ $ V_ {CC} \ $. Si el interruptor está abierto, está conectado a tierra (a través de la resistencia desplegable). Si no hay flujo de corriente (mundo ideal), tampoco hay caída de voltaje en la resistencia, y la entrada estará en el nivel \ $ GND \ $. En una situación del mundo real puede ser de unos pocos mV.

Creo que has entendido mal un concepto: la entrada de la puerta (en este caso ideal) es como un circuito abierto, por lo que no absorbe ninguna corriente, simplemente detecta el voltaje. Entonces, lo más simple es considerar la parte más a la izquierda del circuito sin la puerta, ver qué sucede en el nodo 1 y luego aplicar el voltaje a la entrada de la puerta.

Cuando S1 está abierto, no fluye corriente en R1, lo que significa que no hay caída de voltaje, y la entrada de la puerta estará en el nivel alto.

Cuando S1 está cerrado, conecta el extremo inferior de la resistencia al suelo, y con él también la entrada de la puerta. La resistencia tendrá ahora una caída de voltaje de 5V, que causará una corriente de valor dada por:

$$ I = {V_R \ sobre I_R} = {5 \ sobre 10 ^ 3} = 0.5 mA = 500 \ mu A $$

Es importante tener en cuenta que la corriente solo fluirá a través de la resistencia y el interruptor, de Vcc a tierra, mientras que no fluirá corriente a la entrada de la puerta.

Acerca del menú desplegable, es el mismo concepto: si el interruptor está abierto, no tiene ninguna corriente, por lo que la resistencia no tendrá una caída de voltaje, y el voltaje en la parte superior también será 0V.

Y solo como una nota al margen, 0.0005 amperios aún es de 0.5 mA, y no es despreciable en muchos casos.