Corriente alterna
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Corriente alterna. Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la Corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una Onda senoidal (figura), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.
En ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la Electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de Audio y de Radio transmitidas por los Cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.
Sumario
Historia
En el año 1882 el físico, matemático, inventor e ingeniero Nikola Tesla, diseñó y construyó el primer motor de inducción de CA. Posteriormente el físico William Stanley, reutilizó, en 1885, el principio de inducción para transferir la CA entre dos circuitos eléctricamente aislados. La idea central fue la de enrollar un par de Bobinas en una base de hierro común, denominada Bobina de inducción. De este modo se obtuvo lo que sería el precursor del actual Transformador.
El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla; la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron en el desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las limitaciones que aparecían al emplear la Corriente continua (CC), el cual es un sistema ineficiente para la distribución de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia, comercializado en su día con gran agresividad por Thomas Edison.
La primera transmisión interurbana de la corriente alterna ocurrió en 1891, cerca de Telluride, Colorado, a la que siguió algunos meses más tarde otra en Alemania. A pesar de las notorias ventajas de la CA frente a la CC, Thomas Edison siguió abogando fuertemente por el uso de la corriente continua, de la que poseía numerosas patentes.
De hecho, atacó duramente a Nikola Tesla y a George Westinghouse, promotores de la corriente alterna, a pesar de lo cual ésta se acabó por imponer. Así, utilizando corriente alterna, Charles Proteus Steinmetz, de General Electric, pudo solucionar muchos de los problemas asociados a la producción y transmisión eléctrica, lo cual provocó al fin la derrota de Edison en la batalla de las corrientes, siendo su vencedor George Westinghouse, y en menor medida, Nikola Tesla.
Características de la corriente alterna
La corriente alterna posee una serie de características particulares que las hace distinguir unas de otras. Las principales son:
a) la forma de onda
b) la amplitud
c) la frecuencia
d) la fase (cuando existen dos o mas corrientes alternas superpuestas en el mismo circuito, como el caso típico de la corriente trifásica del servicio público)
Corriente alterna frente a continua
La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la Corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevación de la tensión se logra conectando dinamos en serie, lo cual no es muy práctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.
La Energía eléctrica viene dada por el producto de la Tensión, la Intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de Energía eléctrica depende de la Intensidad, podemos, mediante un Transformador, elevar el Voltaje hasta altos valores (Alta tensión), disminuyendo en igual proporción la Intensidad de corriente. Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del Efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la Histéresis o las Corrientes de Foucault.
Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
Corriente trifásica
La generación trifásica de Energía eléctrica es la forma más común y la que provee un uso más eficiente de los conductores. La utilización de Electricidad en forma trifásica es común mayoritariamente para uso en industrias donde muchas de las máquinas funcionan con motores para esta tensión. La corriente trifásica está formada por un conjunto de tres formas de onda, desfasadas una respecto a la otra 120 grados, según el diagrama que se muestra en la figura.
Las corrientes trifásicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o grupos de bobinas, enrolladas sobre tres sistemas de piezas polares equidistantes entre sí. El retorno de cada uno de estos circuitos o fases se acopla en un punto, denominado neutro, donde la suma de las tres corrientes, si el sistema está equilibrado, es cero, con lo cual el transporte puede ser efectuado usando solamente tres cables.
Esta disposición sería la denominada conexión en estrella, existiendo también la conexión en triángulo o delta en las que las bobinas se acoplan según esta figura geométrica y los hilos de línea parten de los vértices.
Enlaces relacionados
- Frecuencia
- Amplitud de la corriente alterna
- Onda senoidal
- Frecuencia de la corriente alterna
- Fase de la corriente alterna
