CORRIENTE
ELÉCTRICA
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de
carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las
cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de
cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica
es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Conducción eléctrica
Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por
lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones
libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a
algún átomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta
se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga
se mueve a través de un alambre. Si la carga q se transporta a través de
una sección transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la
intensidad de corriente I, a través del alambre es:
CORRIENTE
CONTINUA
Se denomina corriente continua o corriente directa(CC en español, en
inglés DC, de DirectCurrent) al flujo de cargas eléctricas que no cambia
de sentido con el tiempo. La corriente eléctrica a través de un material se
establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente
continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre
sí. Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente
constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería). Es
continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo,
independientemente de su valor absoluto.
Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila voltaica por parte del conde y científico italiano Alessandro Volta. No fue hasta los trabajos de Edison sobre la
generación de electricidad, en las postrimerías del siglo XIX, cuando la
corriente continua comenzó a emplearse para la transmisión de la energía
eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna,
que presenta menores pérdidas en la transmisión a largas distancias, si bien se
conserva en la conexión de redes eléctricas de diferentes frecuencias y en la transmisión
a través de cables submarinos.
Desde 2008 se está extendiendo el uso de generadores de corriente
continua a partir de células
fotoeléctricas que
permiten aprovechar la energía solar.
Cuando es necesario disponer de corriente continua para el
funcionamiento de aparatos electrónicos, se puede transformar la corriente
alterna de la red de suministro eléctrico mediante un proceso, denominado
rectificación, que se realiza con unos dispositivos llamados rectificadores, basados en el empleo de diodos semiconductores o tiristores (antiguamente, también de tubos de vacío).
CORRIENTE ALTERNA
Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés,
de AlternatingCurrent) 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 sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la
forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.
El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikolas Tesla, y la distribución de la corriente alterna fue
comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora
de este sistema fueron LucienGaulard, 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), la cual constituye un sistema ineficiente para la distribución de energía
a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia.
La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los
problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facilidad de
transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. La energía eléctrica trasmitida 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, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la
intensidad de corriente. Esto permite que los conductores sean de menor sección
y, por tanto, de menor costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado de la intensidad.
Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de
nuevo reducido para permitir su uso industrial o doméstico de forma cómoda y
segura.
Las frecuencias empleadas en las redes de distribución son 50 y 60 Hz.
El valor depende del país.
Corriente trifásica
Se denomina corriente trifásica al conjunto de tres corrientes alternas
de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una diferencia de fase entre
ellas de 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las
corrientes que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
La generación trifásica de energía eléctrica es más común que la
monofásica y proporciona un uso más eficiente de los conductores. La utilización
de electricidad en forma trifásica es mayoritaria para transportar y distribuir
energía eléctrica y para su utilización industrial, incluyendo el accionamiento
de motores. Las corrientes trifásicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o grupos de bobinas, arrolladas en un sistema
de tres electroimanes equidistantes angularmente entre sí.
Los conductores de los tres electroimanes pueden conectarse en estrella
o en triángulo. En la disposición en estrella cada bobina se conecta a una fase
en un extremo y a un conductor común en el otro, denominado neutro. Si
el sistema está equilibrado, la suma de las corrientes de línea es nula, con lo
que el transporte puede ser efectuado usando solamente tres cables. En la
disposición en triángulo o delta cada bobina se conecta entre dos hilos de
fase, de forma que un extremo de cada bobina está conectado con otro extremo de
otra bobina.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas tales como la
economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una
línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su
elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la
línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso
de la línea monofásica.
Tesla fue el inventor que descubrió el principio del campo magnético
rotatorio en 1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna. Él
inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que
da energía al planeta.
Corriente monofásica
Se denomina corriente monofásica a la que se obtiene de tomar una fase
de la corriente trifásica y un cable neutro. En España y demás países que
utilizan valores similares para la generación y trasmisión de energía
eléctrica, este tipo de corriente facilita una tensión de 230 voltios, lo que
la hace apropiada para que puedan funcionar adecuadamente la mayoría de
electrodomésticos y luminarias que hay en las viviendas.
Desde el centro de transformación más cercano hasta las viviendas se
disponen cuatro hilos: un neutro (N) y tres fases (R, S y T). Si la tensión
entre dos fases cualesquiera (tensión de línea) es de 400 voltios, entre una
fase y el neutro es de 230 voltios. En cada vivienda entra el neutro y una de
las fases, conectándose varias viviendas a cada una de las fases y al neutro;
esto se llama corriente monofásica. Si en una vivienda hay instalados aparatos
de potencia eléctrica alta (aire acondicionado, motores, etc., o si es un
taller o una empresa industrial) habitualmente se les suministra directamente
corriente trifásica que ofrece una tensión de 400voltios.
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