¿Qué es la corriente alterna (CA)?

La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica que cambia a lo largo del tiempo. La variación puede ser en intensidad de corriente o en sentido a intervalos regulares.

El voltaje varía entre los valores máximo y mínimo de manera cíclica. El voltaje es positivo la mitad del tiempo y negativo la otra mitad. Esto significa que la mitad del tiempo la corriente circula en un sentido y, la otra mitad en sentido opuesto.

La forma más habitual de la ondulación sigue una función trigonométrica tipo seno. Esta es la forma más eficiente y práctica de producir energía eléctrica mediante alternadores. Sin embargo hay ciertas aplicaciones en las que se utilizan otras formas de onda, como la onda cuadrada o la onda triangular.

La corriente continua es aquella que mantiene su valor de tensión constante y sin cambio de polaridad.

¿Cómo es la frecuencia de una corriente alterna?

La frecuencia del sistema eléctrico varía según el país y, a veces, dentro de un país.

La mayoría de la energía eléctrica se genera a 50 o 60 Hertz. Algunos países tienen una mezcla de suministros de 50 Hz y 60 Hz.

Una baja frecuencia facilita el diseño de motores eléctricos. Especialmente para aplicaciones de elevación, trituración y laminación. Estos motores requieren una gran velocidad de giro. También es beneficioso para motores de tracción de tipo conmutador para aplicaciones como ferrocarriles.

Sin embargo, la baja frecuencia también causa un parpadeo notable en las lámparas de arco y las bombillas incandescentes. El uso de frecuencias más bajas también proporcionó la ventaja de pérdidas de impedancia más bajas, que son proporcionales a la frecuencia.

Efectos de las altas frecuencias

Una corriente continua fluye uniformemente a través de la sección transversal de un cable uniforme. En una corriente alterna de cualquier frecuencia, la carga eléctrica es forzada lejos del centro del cable, hacia su superficie exterior. Esto se debe a que la aceleración de una carga eléctrica en una corriente alterna produce ondas de radiación electromagnética. 

Estas ondas cancelan la propagación de la electricidad hacia el centro de los materiales con alta conductividad. Este fenómeno se llama efecto pelicular.

A frecuencias muy altas, la corriente ya no fluye en el cable. La corriente fluye en la superficie del cable dentro de un grosor con poca profundidad de la corteza.

La profundidad de la corteza es el grosor al que se reduce la densidad de corriente en un 63%. Incluso a frecuencias relativamente bajas utilizadas para la transmisión de potencia (50 Hz – 60 Hz), la distribución no uniforme de la corriente todavía se produce en conductores suficientemente gruesos.

Pero ahora continuemos hablando un poco de la historia de la corriente alterna.

En los orígenes industriales de uso de la electricidad en el siglo XIX se utilizó corriente continua. La corriente continua ofrece la ventaja de ser capaz de ser almacenada en las baterías.

Sin embargo, con la llegada de la corriente alterna por el científico Nikola Tesla el mundo se revolucionó de nuevo.

Expansión de la corriente alterna

La eficiencia de este nuevo tipo de corriente se debe a que puede reducir drásticamente las pérdidas de energía a grandes distancias gracias al aumento de la tensión eléctrica.

Esta característica permitió sobreponerse a la corriente continua de Thomas Edison.

La corriente alterna se extendió gracias a la utilización del transformador. El transformador permite llevar la diferencia de potencial (voltaje) a niveles muy altos (alta tensión) y la corriente a valores muy bajos.

De este modo, se mantiene la potencia se mantiene inalterada al transmitirla a grandes distancias.

Además, los motores eléctricos de corriente alterna son más confiables y eficientes que los motores eléctricos de corriente continua.

Actualmente en el mundo, la energía eléctrica alterna se distribuye en dos frecuencias, 50 Hz (Europa, Asia, África) y 60 Hz (América, parte de Japón) y diferentes voltajes.

Guerra de las corrientes

La guerra de las corrientes fue una serie de eventos que rodearon a la pugna motivada por la introducción de los sistemas de transmisión de energía eléctrica en los Estados Unidos. Sucedió entre el final de la década de 1880 y el comienzo de la década de 1890.

La pugna estaba motivada por la expectativa de los enormes beneficios que las grandes compañías esperaban obtener del rápido crecimiento del negocio del suministro de electricidad.

Los sistemas de corriente continua CC de la Compañía Edison y de corriente alterna CA de la Westinghouse Electric, (cuyo propietario era George Westinghouse) con sus respectivas ventajas e inconvenientes, se convirtieron en los protagonistas del enfrentamiento entre empresas.

Thomas Edison estaba en el bando de los defensores de la corriente continua. Por otro lado, el ingeniero Nikola Tesla era partidario de la corriente alterna.

A pesar de la popularidad de Edison y sus descubrimientos e inventos, fue la corriente alterna de Tesla la que ganó la batalla.

Fuente: solar-energia.net