Hablaremos de los beneficios y defectos de la corriente alterna y continua, que diferencias tienen y el uso combinado de ellas, como debemos actuar ante una descarga eléctrica, porque suceden estos accidentes, como la electricidad cambió el mundo de la industria y muchas cosas más .
Introducción
La corriente eléctrica es la principal fuente de energía en los hogares del mundo, se empezó a usar en las principales ciudades desde finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX. La necesidad es la madre de todas las invenciones y para esa época se necesitaba otro tipo de iluminación que reemplazará a las lámparas de kerosene que tenían que ser recargadas constantemente, también eran la principal causa de incendios en esa época debido a que el kerosene es un combustible altamente inflamable y la mayoría de estas lámparas no eran fijas, se trasladaban de un lugar a otro esto causaba que fueran derribadas, creando la llama inicial de numerosos incendios, todos estos inconvenientes hicieron que científicos como Thomas Edison y Nikola Tesla, tomaran cartas en el asunto para buscar una nueva forma de iluminar los hogares del mundo.
Thomas Edison dio el primer paso y con el invento de la corriente continua la iluminación en los hogares del mundo empezó a crecer, pero a medida que la demanda aumentó la corriente continua presentó muchos problemas principalmente el de poder alcanzar grandes distancias para trasladar la corriente de un lugar a otro, en ese momento es donde entra Nikola Tesla con su corriente alterna para proponer una solución a todos estos inconvenientes de la corriente continua y sustituirla por la suya que podía abarcar grandes distancias, dando inicio a la famosa guerra de las corrientes.
Que es la corriente eléctrica
Es el flujo de carga eléctrica que recorre un material conductor durante un periodo de tiempo determinado. También podemos decir que es la consecuencia del movimiento de los electrones que se encuentran dentro de un material conductor. Se expresa en culombios por segundo (C/S) en el Sistema Internacional de Unidades, y la unidad se conoce como Amperio (A) .
En un circuito eléctrico cerrado, la carga de electrones va siempre del polo negativo al polo positivo. Al descubrirse la corriente eléctrica, se creyó que el sentido era el contrario, pero se llegó a ver su verdadero movimiento gracias al efecto Hall.Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del átomo de un material, tendrán que desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho cuerpo. Este fenómeno también puede ocurrir, con variaciones, en la naturaleza, cuando las nubes cargadas desprenden chorros de electrones que circulan por el aire y causan los rayos.
La corriente eléctrica se divide en dos tipos
Corriente Alterna (CA): Fue descubierta por el famoso inventor Nikolas Tesla, esta está basada en corriente eléctrica variable en la que las cargas eléctricas cambian el sentido del movimiento de manera periódica, oscilando en forma cíclica sinodal, es decir, una curva que va subiendo y bajando, cambiando de signo continuamente de positivo a negativo. Gracias a esta forma de oscilación la corriente alterna logra transmitir la energía de manera más eficiente.
Tesla dijo que las pérdidas en la transmisión de electricidad dependían de la intensidad de la corriente (P=I^2.R) que circulaba por la línea. Para la misma transmisión de potencia y siendo esta producto de la intensidad por el voltaje (P=V.I), a mayor voltaje, menor intensidad de corriente es necesaria para transmitir la misma potencia, por lo tanto menores pérdidas.
A diferencia de la CC, el voltaje de la CA se puede elevar con un transformador para ser transportado largas distancias, con pocas pérdidas de corriente en forma de calor. Esta demostración hizo que la corriente alterna sea la utilizada para usos domésticos e industriales y es producida en grandes centrales hidroeléctricas, térmicas o nucleares, por medio de generadores llamados alternadores.
Uso y funcionamiento : la corriente alterna es la producida por todas las centrales hidroeléctricas y la que fluye por todo el sistema eléctrico público o privado, su funcionamiento se basa principalmente en transformadores que elevan el voltaje de esta corriente, para poder ser transportadas largas distancias de manera rentable ya que a mayor voltaje menor intensidad, esto hace que los cables conductores sean de un diámetro pequeño, sin esto sería imposible su transporte ya que los cables serian de un diámetro exageradamente grande.
Transformador eléctrico: los transformadores eléctricos son esenciales en la transmisión de energía a grandes distancias, permite elevar o reducir el voltaje CA. Reciben dos fases eléctricas de alta tensión 13800V y las reduce en dos fases de 120V cada una, si se conectan estas dos fases y sus dos neutros se transforma 240V .Las principales características de los transformadores son las siguientes:
• Los transformadores permiten reducir el diámetro de los conductores en las líneas eléctricas.
• Es una máquina eléctrica estática, convierte el voltaje de la potencia eléctrica en CA, mediante la acción de un campo magnético, manteniendo el mismo valor de frecuencia.
• El núcleo del transformador consta de un núcleo de hierro laminado, sobre el que se enrolla dos bobinas o devanados.
• Los transformadores son universales, el mismo transformador puede ser usado para, elevar el voltaje o para reducir el voltaje pero solo hace una de estas funciones a la vez. No puede subir y bajar el voltaje al mismo tiempo.
• Se considera un transformador ideal aquel en el que no hay pérdidas de ningún tipo. En la práctica no es realizable, pero es útil para comprender el funcionamiento de los transformadores reales.
Corriente continua: Fue creada por el inventor Thomas Edison consiste en una Corriente de intensidad constante en la que el movimiento de las cargas siempre es en el mismo sentido, en otras palabra se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo, a diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección, aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, que mantiene siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica).
Uso y funcionamiento: Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrónica (equipos audiovisuales, computadores, teléfonos celulares etc). Ya que la corriente continua se puede manejar a voltajes pequeños (6,10,12 V) esto la hace perfecta para equipos portátiles ya que no representan ningún peligro para las personas, y reduce el tamaño de los componentes de los equipos y así el tamaño del aparato final.
Pero la mayoría de aparatos electrónicos reciben CA y la transforman en CC, Para ello se utilizan fuentes de alimentación que rectifican y convierten la tensión a una adecuada. Este proceso de rectificación, se realiza mediante dispositivos llamados rectificadores, y también están los aparatos que funcionan totalmente con CC, como los controles de tv o de otros dispositivos que funcionan con pilas, estas están cargadas con CC.
¿Qué corriente eléctrica es la usada en el hogar, la pregunta que todos nos hemos hecho?
La respuesta correcta a esta pregunta que muchas personas se hacen, es que se utilizan las dos corrientes CC y CA, si bien la corriente que entra a tu casa desde el sistema eléctrico y pasa por un contador que registra tu consumo es la CA no es la única que estás usando ya que la mayoría de electrodomésticos combinan las dos, la CA se usa para impulsar los motores y la CC se usa para toda la parte digital como el tablero o botones de indicación, para programar estos artefactos, ejemplo:
• Cuando pones el tiempo que deseas calentar tu comida en el microondas estas usando CC y cuando oprimes el botón de inicio para empezar el proceso, al empezar a calentar la comida estas usando CA .
• Otro caso es cuando usas tu teléfono y está cargando el recibe CA y la transforma en CC para su funcionamiento.
• Cuando ves televisión el funciona con CA y cuando cambias de canal con el control estás usando CC.
Así que las dos corrientes son usadas de igual manera por todos, pero la que más se consume en el mundo es la corriente alterna ya que todas las industrias funcionan principalmente con ella, con motores de CA para mover toda la maquinaria requerida para el proceso con CA bifásica y trifásica.
Diferencias entre corriente alterna y corriente continua
| Tiene polaridad continua. | Tiene polaridad cambiante de positiva a negativa, siguiendo un ciclo como la gráfica del seno anterior. |
| La corriente continua es producida por celdas solares o paneles solares, es transformada de alterna a continua por rectificadores. | La corriente alterna es producida por medio de generadores eléctricos ya sea en las centrales hidroeléctricas o en industrias y negocios por plantas eléctricas. |
| Funciona muy bien con voltajes bajos. | No funciona bien con voltajes bajos. |
| Se usa en la electrónica teléfonos, controles, tablas de circuitos. | Se usa en la industria alimentando grandes motores trifásicos, en todos los hogares del mundo, alumbrado público. |
| Es de bajo consumo de potencia. | De alto consumo de potencia. |
| No transporta altas cargas de corriente eléctrica. | Se pueden transportar grandes cargas de corriente eléctrica. |
| Su flujo de corriente eléctrica se da en un solo sentido | El flujo eléctrico se da en dos sentidos cambiando más de 140 veces por segundo. |
| Fue creado por Thomas Edison | Fue creado por Nikolas Tesla |
Efectos de la corriente en el cuerpo humano
Los efectos que pueden causar la corriente eléctrica en el cuerpo humano van desde una muerte inmediata, a una terapia relajante para un musculo que este contraído, todos estos efectos están basados en la cantidad de Amperios (A) que recibe el cuerpo humano los efectos causados respecto a los amperios (A) versus el cuerpo humano son:
| 0.5 | Produce un cosquilleo, principalmente en la zona que está en contacto con la fuente de corriente, es usada en algunas terapias para relajación. | |
| 10 | Produce una contracción muscular, esta no es peligrosa para la salud y es usada por fisioterapeutas en deportistas, por medio de aparatos de electromedicina en un rango de (1 a 10mA). | |
| 30 | Produce un paro respiratorio, es muy peligroso para la salud, si se expone a un largo tiempo puede causar la muerte. | |
| 75 | Produce una fibrilación ventricular en el corazón, esto es altamente peligroso para la salud y causa la muerte. |
Cómo actuar ante una descarga eléctrica
Lo principal y más importante es no tocar a esa persona e intentar agarrarlo por más que pida auxilio debido a que también nuestros cuerpos son conductores de electricidad y seriamos electrocutados también.
Si el accidente es en tu casa o en un lugar conocido, tienes que dirigirte lo más pronto posible al tablero principal de suministro eléctrico y mover el interruptor principal que corte de inmediato la entrada de corriente al lugar.
Si no conoces el lugar tienes que buscar un material aislante como una correa de cuero o guantes de cuero, una cuerda plástica o de nylon, sujetar a la persona solo con ese material y jalar lo más fuerte posible para separarla del lugar donde está haciendo contacto.
Si está siendo electrocutada por un artefacto eléctrico lo más rápido que puedes hacer es desconectarlo.
Cómo prevenir estos accidentes
• Asegurarse que el sistema eléctrico del lugar donde vives tenga una buena conexión a tierra.
• Asegurarse de desconectar los artefactos eléctricos si van a ser reparados.
• Tener un tablero principal donde llegue la acometida y que cada circuito tenga un interruptor que pueda ser apagado en caso de un accidente.
• No conectar más de dos artefactos eléctricos en un solo tomacorriente, como cuando se conecta una regleta y varios aparatos eléctricos en ella. Estás sobrepasando el límite del tomacorriente y el conductor, esto puede causar un incendio.
• Toma una hora de tu tiempo para analizar el tablero de tu casa o pregúntale a alguien que tenga conocimiento respecto al tema, para tener información de cuáles son los circuitos de tu casa, como (alumbrado, servicios, cocina, cuartos ) identifica cada uno y etiquetalos, esto será de mucha ayuda en un caso de emergencia o para cambiar cualquier componente de tu instalación eléctrica .
• Cuando instales en tu casa artefactos como calentador de agua eléctrico o cocina eléctrica, hornos eléctricos o artefactos que usan resistencias eléctricas, asegúrate de revisar bien la capacidad de los circuitos eléctricos ya que estos consumen mucha energía y pueden sobrepasar la capacidad de ellos, causando un sobrecalentamiento de los conductores y causar un incendio.
Conclusión
La mayor parte de la población tiene un concepto muy básico acerca de la electricidad, y la mayoría no sabe identificar cual es la corriente alterna y la corriente continua, que gracias a dos grandes inventores, Nikolas Tesla y Thomas Edison las noches de la humanidad no volvieron a ser las mismas haciéndolas lo más parecidas al día, sin ellos no hubiera pudiera escribir este pequeño trabajo para proporcionar esta información que puede servir para evitar accidentes e incluso salvarle la vida a otra persona, además de ayudar a entender cómo la energía llega a los hogares como es repartida y que hace que la energía se pueda transportar grandes distancias de la manera más económica posible.
La electricidad es reconocida por muchos científicos, como un fenómeno mágico y no a de sorprender este apodo, porque simple mente es mágica, no la podemos ver pero tiene un impacto sorprendente en la evolución constante de la humanidad y un uso donde el límite es la creatividad de las personas, la podemos usar para encender un bombillo, para cortar nuestro cabello, para trasladarnos en un metro o para proporcionar la chispa que enciende la llama de un encendedor.
Fuentes bibliográficas
- Molina, A.I (2016). Fundamento de electricidad para estudiantes de ingeniería mecánica .San Cristóbal: UNET
- Harper, H (1998). El ABC de las instalaciones eléctricas residenciales. México:LIMUSA, s.a.
- YOUNG • FREEDMAN
- Elementos del Electromagnetismo Sadiku (3ra ed)
- Servicios Condumex,s.d.(2009)manual técnico de instalaciones eléctricas en baja tensión. México
- https://es.wikipedia.org/wiki/Guerra_de_las_corrientes
NOTA: La mayoría de imágenes fueron tomadas en el laboratorio de ingeniería eléctrica I, UNET, con una tablet QUO QD705-TV y editadas en http://photoshopen.blogspot.com/, las graficas fueron hechas en Excel y editadas.