Tipos y corrientes de voltaje: corriente alterna - corriente continua - corriente trifásica

Cable de alimentación de cinco núcleos © Demarco, stock.adobe.com

En pocas palabras: la electricidad no es más que el transporte de portadores de carga eléctrica. La corriente fluye tan pronto como hay una conexión conductora entre una fuente de energía y un consumidor, llamado circuito. La dirección del flujo de corriente es siempre de más a menos. La cantidad física que mide la corriente eléctrica es la intensidad de la corriente eléctrica (símbolo I), la unidad es el amperio (A).

Circuito simple © Heinz Kerp

El voltaje eléctrico es necesario para que la electricidad fluya. El voltaje es la capacidad de cambiar los portadores de carga eléctrica. En términos simples y análogos al circuito, el voltaje caracteriza la "fuerza" de la fuente de energía.

Circuito simple © Heinz Kerp

Por ejemplo, si los dos polos de un enchufe están conectados entre sí por un consumidor eléctrico, la electricidad fluye. La magnitud de la intensidad de la corriente depende de la magnitud del voltaje y del consumidor, lo que se conoce como resistencia eléctrica.

La cantidad física de voltaje eléctrico tiene el símbolo U y se especifica en el sistema internacional de unidades en voltios (V). La resistencia eléctrica tiene el símbolo de fórmula R y tiene la unidad ohmios (Ω).

La dependencia de la corriente en el voltaje se muestra en la fórmula:

Corriente = voltaje / resistencia

Yo = U / R

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Corriente alterna y tensión alterna

Necesitamos electricidad en todas partes, pero casi nadie sabe si están operando un dispositivo con corriente o voltaje continuo o alterno. Lo que suele salir del enchufe es corriente alterna y tensión alterna. Ambos se caracterizan por un cambio de dirección en el transporte de los portadores de carga eléctrica. Se diferencian de la corriente continua o la tensión continua en que ambos cambian regularmente de dirección para que los valores positivos y negativos se complementen entre sí. Por lo tanto, la corriente y el voltaje en promedio a lo largo del tiempo son cero. La frecuencia con la que cambia la dirección se especifica en hercios. En Europa es de 50 hercios, lo que significa que la dirección cambia 100 veces por segundo, 50 veces en cada dirección.

La frecuencia de la red eléctrica en Europa es de 50 Hertz

de corriente alterna y tensión alterna © Heinz Kerp

La corriente alterna y la tensión alterna tienen la ventaja de que ambas son fáciles de generar y transportar. Como regla general, se utiliza un generador para este propósito, que genera corriente y voltaje al girar constantemente un bucle conductor en un campo magnético estático. Esta técnica es muy fácil de implementar.

Generador trifásico © Heinz Kerp

Los generadores síncronos trifásicos se utilizan en todas las centrales eléctricas del suministro eléctrico público. El bucle conductor pasa por tres imanes que están espacialmente desplazados 120 grados, de modo que con una rotación también surgen voltajes o corrientes que están desplazados 120 grados.

Corriente trifásica o de alto voltaje

Estrictamente hablando, la “corriente pesada” o “corriente trifásica” es una tensión alterna trifásica basada en tres corrientes alternas interconectadas que permiten el transporte de electricidad en la red. Como ya se mencionó, para poder transportar electricidad, se requiere un cierto valor de voltaje. Si hay que recorrer grandes distancias, se utiliza alta tensión que, por su eficiencia, permite transportar energía desde la central hasta redes muy distantes. La corriente de alto voltaje pasa por varios procesos de transformación hasta llegar al hogar con un voltaje de 230 voltios o 400 voltios.

Conexión del horno eléctrico y la placa de cocción © Andrey Popov, stock.adobe.com

Desde un punto de vista técnico, un generador está provisto de tres campos magnéticos, que están dispuestos en un círculo, de ahí el término corriente alterna trifásica. Esto da lugar a tres tensiones alternas análogas a las corrientes alternas, que invocan su rendimiento en diferentes momentos y generan así un rendimiento eminente.

Corriente alterna trifásica y tensión alterna trifásica © Heinz Kerp

La red eléctrica pública funciona con electricidad trifásica. Si una casa está conectada a la red eléctrica pública, llegan cuatro cables a la casa. Hay un cable para cada una de las tres fases y un conductor neutro. Una fase es suficiente para la mayoría de los dispositivos de la casa o apartamento. Solo la estufa eléctrica suele necesitar las tres fases.

Conexión de la vivienda con conexión de corriente alterna trifásica a la red eléctrica pública

Corriente continua y voltaje continuo

Muchos dispositivos eléctricos como radios, televisores o teléfonos inteligentes funcionan con corriente continua © Andrey Popov, stock.adobe.com

A diferencia de la corriente alterna o la tensión alterna con sus constantes y regulares cambios de dirección con alternancia de valores positivos y negativos, la corriente continua siempre mantiene la misma polaridad. El voltaje de CC tiene un valor instantáneo que no cambia durante un período de observación más largo. Tiene el mismo signo y la misma cantidad en todo momento.

Corriente mixta y voltaje mixto

La corriente continua o tensión continua conocida de la vida cotidiana suele ser una corriente alterna o una tensión alterna del enchufe que se rectifica. Esto se realiza mediante un rectificador que ya se ha instalado en el consumidor.

La corriente o voltaje generado por los generadores eléctricos en las centrales eléctricas es un voltaje alterno. A partir de esto, se puede generar tensión CC mediante rectificadores. Esto crea una tensión mixta, cuyo valor medio se denomina tensión CC. Con condensadores de suavizado, con corrientes mayores o con fuentes de alimentación sincronizadas con bobinas aguas arriba, el componente de CA superpuesto se puede reducir considerablemente. Lo que queda es una pequeña onda residual.