Corriente eléctrica: tipos, valor eficaz y principales centrales de generación

Corriente eléctrica

Corriente continua: cuando los electrones circulan en el mismo sentido y con la misma intensidad.

Corriente alterna: los electrones cambian de sentido 50 veces por segundo (50 Hz en muchos países), como si los polos + y - estuvieran en continuo movimiento; no circula siempre con la misma intensidad. Por ejemplo, en un enchufe doméstico la tensión alterna comienza en 0 V, alcanza un valor pico aproximado de 325 V, desciende hasta 0 V, pasa a ser negativa hasta -325 V y vuelve a 0 V. Estos picos corresponden a una tensión eficaz de 230 V en sistemas de 230 V RMS: V_pico = V_rms × √2 ≈ 230 × 1,414 ≈ 325 V.

Valor eficaz: el valor eficaz de una señal eléctrica alterna es el valor que debería tener una señal continua para que ambas produjeran el mismo efecto energético. Para una señal senoidal: V_ef = V_max / √2 (aprox. Vef = Vmax / 1,414).

La energía se mide en julios y puede relacionarse con otras unidades como las calorías. La energía entregada depende del receptor: un motor transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación; bombillas transforman energía eléctrica en energía luminosa; radiadores convierten casi toda la energía eléctrica que reciben en calor.

Centrales eléctricas

La energía eléctrica se genera en centrales que pueden estar a gran distancia de los consumidores. La mayoría de las centrales transforman energía mecánica en eléctrica mediante generadores.

Generador eléctrico

Transforma energía mecánica en eléctrica. Tiene dos piezas principales: el estator (parte fija, con bobinas de cobre) y el rotor (parte móvil que gira alrededor de un eje; en algunos diseños los electroimanes se encuentran en el rotor).

Centrales no nucleares (térmicas)

Una central térmica para producción de energía eléctrica es una instalación en la que la energía mecánica necesaria para mover el rotor del generador se obtiene a partir del vapor formado al hervir el agua en una caldera. Está compuesta principalmente por una caldera y una turbina que mueve el generador. En la caldera se produce la combustión de carbón, fuel o gas. Las centrales térmicas no nucleares pueden ser:

• De carbón
• De fuel
• De gas natural

Central térmica nuclear

Es una central térmica en la que actúa como caldera un reactor nuclear. La energía térmica se origina por las reacciones de fisión en el combustible nuclear (compuesto por uranio). El combustible se encuentra en el interior de una vasija hermética. El calor generado en el reactor se transmite a un refrigerante que produce vapor de agua; ese vapor mueve la turbina y el alternador transforma su energía en energía eléctrica.

Biomasa

Constituida por compuestos orgánicos producidos por procesos naturales. La energía de la biomasa se obtiene a partir de la vegetación, residuos forestales y agrícolas.

Centrales hidráulicas

Convierten la energía potencial del agua en energía eléctrica. Al permitir la caída del fluido, la energía potencial se transforma en energía cinética; en el punto más bajo el agua pasa por una turbina que provoca el movimiento rotatorio del generador y produce energía eléctrica. Tras extraer la energía, el agua se devuelve al río para su curso normal y puede aprovecharse de nuevo río abajo o para consumo humano.

Centrales eólicas

La energía del viento se aprovecha mediante aerogeneradores. Se instalan donde el flujo de aire es continuo y la velocidad es alta. Las palas están conectadas a un sistema multiplicador de velocidad; en algunos diseños se utiliza una rueda de fricción para aumentar la velocidad.

Centrales solares

Procedente del sol, existen principalmente dos tipos:

• Fototérmicas: la radiación solar calienta el agua de la caldera y el vapor generado mueve el rotor de un generador.
• Fotovoltaicas: la radiación solar se transforma directamente en energía eléctrica mediante paneles de células fotovoltaicas.