Actualizado a: 19 de enero de 2024
Como sabes, existen dos tipos de corriente eléctrica: la corriente alterna (AC o CA) y la corriente continua (DC o CC). Ambas son muy importantes, pero también muy diferentes en cuanto a su naturaleza. Y, para los ordenadores y otros muchos equipos eléctricos que usamos actualmente, incluso los vehículos eléctricos, necesitan de ambas para su funcionamiento. Por eso, deberías conocer bien qué es cada una, sus diferencias, ventajas y desventajas, aplicaciones, etc.
Seguro que sabes que en tu fuente de alimentación o PSU se transforma la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua con la que funcionan los circuitos electrónicos.
Corriente continua y corriente alterna
Como sabes, en el hogar o en el trabajo nos podemos encontrar tanto con equipos que funcionan con corriente alterna, como puede ser una máquina industrial o un motor eléctrico, pero también hay muchos otros que funcionan con corriente continua, como todos los electrónicos. Es más, en la mayoría de aparatos que hoy usamos se necesitan ambas corrientes. Por ejemplo, en una lavadora se usa corriente alterna para el motor que mueve el tambor, pero también hay que transformar esa corriente alterna en continua para la circuitería electrónica que tiene para elegir los programas, etc.
A grandes rasgos, la diferencia entre ambas es la siguiente:
- Corriente continua: también denominada Direct Current o DC en inglés. Es un tipo de corriente eléctrica en el que el flujo de electrones que se mueve a través del conductor se hace en un único sentido, es decir, desde un polo a otro. Si usamos un osciloscopio para ver este tipo de señales, veremos que es una línea recta. Es decir, siempre se mantiene al mismo voltaje durante todo el periodo de tiempo.
- Corriente alterna: también denominada Alternating Current o AC en inglés. Esta otra corriente tiene un flujo eléctrico que va en ambos sentidos de manera alternativa, de ahí su nombre. Por tanto, si observamos la señal en un osciloscopio, podremos ver que es una onda sinusoidal que pasa desde un voltaje positivo máximo a un voltaje negativo mínimo y ese ciclo se va repitiendo de forma periódica. Concretamente, en estados unidos se repite 60 veces por segundo, es decir, se usa una red de 60Hz, mientras que en Europa se usa una de 50 Hz, por tanto las oscilaciones se dan 50 veces por segundo. Mientras más frecuencia mayor potencia, aunque también implica otros problemas…
Ahora que ya conoces un poco la diferencia entre una y otra, vamos a ver un poco más de cada una.
Corriente continua
Una corriente eléctrica no es más que un flujo de electrones pasando a través de un conductor. Puedes hacer el símil con el agua que viaja por una manguera. Pues bien, estas cargas eléctricas negativas, en la corriente continua, atraviesan el conductor entre dos puntos con un distinto potencial. Esa corriente entre los puntos no cambia de sentido con el tiempo, siempre circulan en la misma dirección.
En principio, como dije anteriormente, se identificaría como una señal plana, siempre al mismo voltaje, aunque esto no siempre es así. No hay nada más que ver una señal de reloj de un chip o las señales de entrada o salida de los circuitos lógicos para darse cuenta que esta corriente continua pasa de un voltaje alto a uno bajo para interpretar así el sistema binario (ceros y unos).
Lo realmente correcto y que ocurre en la práctica es que la corriente continua siempre mantiene la misma polaridad, por eso es tan importante colocar bien la polaridad en los circuitos electrónicos, o podrías dañarlos.
Historia de la CC
El físico italiano Alessandro Volta, creador de la pila voltaica en 1800, fue al que se le debe esta corriente. Inicialmente no se entendió este flujo de corriente, pero un poco más tarde, André-Marie Ampére, un físico francés, planteó de que la corriente viajara en una dirección de un polo negativo a un polo positivo.
El polo negativo se identifica con el color negro, mientras el polo positivo lo hace con el color rojo en muchos países de Europa.
Sin embargo, no fue hasta finales de 1870 y principios de 1880, cuando se empezó a generar electricidad en las primeras centrales eléctricas. Estas centrales generaban corriente continua, y servía para alimentar el alumbrado público de las ciudades más avanzadas de la época. Sin embargo, esta corriente trabajaba a muy alta tensión, a más de 3000 voltios, y tenía un problema, y es que no se podía transportar a largas distancias, ya que se perdía en forma de calor.
Fue Thomas Alba Edison, en 1882, el que sería el artífice de llevar la corriente continua a los hogares para uno de sus inventos más prolíficos: la bombilla.
Debido a los problemas para transportar esta corriente a larga distancia, se dejaría de usar para suministrar energía a calles, hogares e industrias. Sin embargo, en la actualidad sigue siendo muy importante al servir para hacer funcionar multitud de circuitos electrónicos como ya hemos dicho.
Corriente alterna
Por otro lado, la corriente alterna es aquella en la que el flujo de electrones a través del conductor varía en magnitud y sentido a lo largo del tiempo, en forma de señal senoidal y cíclica. Esta energía, a diferencia de la CC, se puede transmitir a largas distancias de forma eficiente, sin apenas generar calor.
Pueden existir otras señales menos comunes, como las triangulares, rectangulares, etc. Pero esto no nos interesa aquí.
Dada la eficiencia para transmitir esta energía a largas distancias, es la que se genera en las centrales eléctricas y se lleva a hogares e industrias. Se hace a través de subestaciones, transformadores y redes de alta tensión y baja tensión hasta ramificar todos los lugares a donde tiene que llegar.
Por otro lado, en este caso no importa cómo conectas el enchufe, es decir, no importa la polaridad, y eso es porque la señal está constantemente cambiando de sentido. Por lo que parece absurdo que tenga que haber polos. Sí es cierto que existen cables neutros y de fase, siendo el de fase por el que se propaga la señal de CA.
Historia de la CA
Michael Faraday es el que propuso por primera vez un alternador para crear este tipo de corriente alterna. Sin embargo, fue Hippolyte Pixii quien en 1832 crearía el primer generador de este tipo en la práctica. Además, Pixii también agregaría un elemento adicional conmutador para producir también corriente continua que era la más empleada en esa época.
Sin embargo, la primera aplicación práctica de la corriente alterna llegaría con Guillaume Duchenne, que usó este tipo de corriente para la electroterapia.
Por otro lado, hay que destacar que si uno de los impulsores de la corriente continua fue Edison, el mayor defensor de la corriente alterna fue Nikola Tesla. De hecho, hubo una gran batalla entre ambos en aquella época por la corriente. Edison llegó a hacer barbaridades para demostrar la supuesta seguridad de la CC y la peligrosidad de la CA, electrocutando y matando animales ante el público. Y Tesla no se quedó quieto tampoco…
Tesla construyó en 1888 el primer monitor de inducción, es decir, el primer dispositivo con capacidad para convertir una determinada forma de energía en energía mecánica de rotación, lo que ahora conocemos como un motor de corriente alterna. Además, aplicaría esta corriente para otros muchos inventos.
¿Cuál es la mejor?
Edison vs Tesla, corriente continua vs corriente alterna, esa es la eterna batalla. Pero lo cierto es que ambas son muy necesarias para la tecnología actual y ambas tienen sus ventajas y desventajas:
- La corriente alterna es más fácil de generar que la continua.
- La corriente alterna es más adecuada para transportarla a larga distancia sin pérdidas, gracias a que se puede elevar la tensión y reducir la intensidad para evitar las pérdidas en el cableado. La corriente continua no se puede transportar a largas distancias por las enormes pérdidas en forma de calor.
- Transformar corriente alterna a continua es muy sencillo, lo hacen las fuentes de alimentación o adaptadores que hoy usamos a diario. Sin embargo, convertir corriente continua en alterna es complejo.
- La sección de los cables, en igualdad de voltajes e intensidad, es inferior en la corriente alterna que en la continua.
- En la corriente alterna no hay que tener en cuenta la polaridad, sí en el caso de la continua.
- La corriente alterna es mejor para trabajar a más altas intensidades y voltajes, la corriente continua es mejor para trabajar con intensidades pequeñas y bajos voltajes.
- Elevar o reducir la tensión en corriente alterna es muy sencillo, no es así en corriente continua.
- La corriente continua también puede evitar las llamadas corrientes de Foucault cuando se transporta energía bajo tierra.
- Los sistemas de seguridad y protección de la corriente alterna son más económicos que los de la corriente continua.
Como vemos, la corriente alterna tiene más ventajas que la continua, es por eso que se utiliza para distribuirla a las ciudades e industria, mientras que en cada aparato que necesite corriente continua se transforma la alterna en ella sin pérdidas. Es decir, al final ambas son un complemento perfecto.
¿Por qué un PC usa CC?
Los dispositivos electrónicos, como un PC, como ya comenté anteriormente, usan corriente continua porque los circuitos lógicos y las memorias digitales necesitan una señal estable, para trabajar con voltajes fijos para poder interpretar el sistema binario con voltajes altos (1) o voltajes bajos (0). Esto con la corriente alterna no podría ser así, ya que se trata de una onda analógica.
Sin embargo, para que esa corriente continua pueda hacer funcionar a los ordenadores, se necesita también de corriente alterna para que llegue sin pérdidas desde la central eléctrica hasta el enchufe donde conectas estos equipos. En los adaptadores de los portátiles, fuentes de alimentación de los PCs, o en los cargadores de los dispositivos móviles es donde esa corriente alterna se transforma en corriente continua a los voltajes que son necesarios: 3.3v, 5v, 12v, etc.
Transformadores y conversores AC/DC
Mientras los transformadores se usan para transformar de un voltaje a otro, pudiendo pasar por ejemplo de los 230V de los enchufes a valores adecuados para alimentar a estos circuitos electrónicos, los conversores de AC/DC hacen el siguiente paso, y es convertir esa señal a un voltaje determino alterno en una señal continua mediante una serie de mecanismos que ya explicaremos en otro artículo donde mostraremos cómo funciona una fuente de alimentación con detalle…
Es decir, esos adaptadores, cargadores o fuentes de alimentación de los que hablábamos son los que tienen estos dos elementos integrados en su interior, por un lado un transformador y por otro un circuito para transformar de una corriente alterna a continua.
