Corriente Alterna: Definición Propiedades y Aplicaciones
¿Qué es la corriente alterna?
Una corriente alterna (CA) es una corriente eléctrica que cambia su dirección y magnitud periódicamente. A diferencia de la corriente directa (CD), que fluye solo en una dirección, la CA se puede usar para transmitir energía a largas distancias con menos pérdida de energía. La CA también es la forma de energía eléctrica que la mayoría de los electrodomésticos y dispositivos utilizan cuando están conectados a un enchufe de pared.
La forma de la onda de la CA puede variar según la fuente y la carga. La forma de onda más común es una onda sinusoidal, que tiene una forma suave y simétrica. Otras formas de onda incluyen ondas cuadradas, triangulares y dientes de sierra, que tienen diferentes características y aplicaciones.
¿Cómo se mide la corriente alterna?
Una manera de medir la CA es utilizando su valor eficaz (RMS). El valor RMS de una onda de CA es el valor equivalente de CD que produciría la misma cantidad de calor en un resistor. El valor RMS se puede calcular elevando al cuadrado los valores instantáneos de la onda de CA, tomando el promedio en un ciclo y luego tomando la raíz cuadrada.
El valor RMS de una onda de CA sinusoidal es igual a su valor pico dividido por la raíz cuadrada de dos:
El valor RMS de una onda de CA cuadrada es igual a su valor pico:
El valor RMS de una onda de CA triangular es igual a su valor pico dividido por la raíz cuadrada de tres:
El valor RMS de una onda de CA en diente de sierra es igual a su valor pico dividido por la raíz cuadrada de seis:
Otra manera de medir la CA es utilizando su frecuencia. La frecuencia de una onda de CA es el número de ciclos o períodos que ocurren en un segundo. La unidad de frecuencia es hertz (Hz), lo que significa ciclos por segundo. Por ejemplo, una onda de CA de 60 Hz completa 60 ciclos en un segundo.
La frecuencia de una onda de CA está relacionada con su período, que es el tiempo que tarda en completarse un ciclo. El período se puede calcular dividiendo un segundo por la frecuencia:
La frecuencia se puede calcular dividiendo un segundo por el período:
¿Por qué se utiliza la corriente alterna?
La corriente alterna tiene muchas ventajas sobre la corriente directa para la transmisión y distribución de energía. Algunas de estas ventajas son:
Facilidad de generación: La CA se puede generar fácilmente rotando una bobina de alambre en un campo magnético o rotando un imán alrededor de una bobina de alambre. Esto no requiere ningún colector o rectificador, que son necesarios para la generación de CD.
Voltaje transformación: La CA se puede elevar o reducir fácilmente usando transformadores, que son dispositivos que usan inducción electromagnética para cambiar el voltaje y la corriente de un circuito de CA. Esto permite transmitir la CA a altos voltajes y bajas corrientes, lo que reduce la pérdida de potencia debido a la resistencia de los cables. También permite entregar la CA a diferentes voltajes y corrientes para diferentes aplicaciones y dispositivos.
Factor de potencia corrección: La CA se puede ajustar para mejorar su factor de potencia, que es una medida de cómo un circuito de CA usa la potencia de manera eficiente. El factor de potencia se define como la relación entre la potencia real (la potencia que realiza trabajo útil) y la potencia aparente (el producto del voltaje y la corriente). Un bajo factor de potencia significa que parte de la potencia se desperdicia como potencia reactiva (la potencia que oscila entre la fuente y la carga). La potencia reactiva puede causar fluctuaciones de voltaje, sobrecalentamiento e incremento de pérdidas en un circuito de CA. El factor de potencia se puede mejorar añadiendo capacitores o
