Generación y Características de la Corriente Alterna

Ventajas de la Corriente Alterna (C.A.)

Este tipo de generador resulta bastante más complejo y difícil de mantener que los alternadores, ya que necesita, para extraer la energía eléctrica del rotor, un colector en forma de anillo metálico subdividido en el que frotan escobillas de grafito. Inicialmente, la energía no se podía transportar a largas distancias, dado que no existía un sistema práctico que fuese capaz de elevar y reducir la tensión de grandes cantidades de energía.

Los alternadores han sustituido a las dinamos, ya que, por un lado, evitan el uso de colectores y, por otro, producen corriente alterna que se puede elevar y reducir con facilidad gracias a los transformadores eléctricos. En cuanto al consumo de energía eléctrica, los motores de C.A. son más sencillos y robustos que los de C.C. y resultan apropiados para la mayoría de las aplicaciones.

Producción de Corriente Alterna

Una C.A. se caracteriza porque el valor de la corriente y de la tensión en cada instante cambia de valor y de sentido, siguiendo un ciclo repetitivo según la función senoidal. La espira gira en el seno de un campo magnético a una cierta velocidad angular que mediremos en radianes por segundo. La velocidad angular nos indica el ángulo girado por la espira en la unidad de tiempo.

Valores de la Corriente Alterna

Al representar en un gráfico la tensión que aparece en un alternador en función del tiempo o del ángulo de giro, aparece una curva que se conoce con el nombre de senoide. Esto es así porque la tensión queda en función del seno del ángulo de giro.

Valor Instantáneo

Es el valor que toma la tensión en cada instante del tiempo, siguiendo la función senoidal.

Valor Máximo de una Tensión

Varía a cada instante de tal forma que por cada ciclo es dos veces nula y dos veces máxima. Se denomina valor máximo al mayor de todos ellos y que en el gráfico se da en las crestas de la senoide.

Tensión Eficaz

Es aquella que, en las mismas condiciones, produce los mismos efectos caloríficos en una resistencia eléctrica que una tensión continua del mismo valor.

Frecuencia

Es el número de ciclos que se producen en un segundo. Se representa con la letra f y se mide en Hz o en ciclos/segundo.

Circuitos con Corriente Alterna

Circuito con Resistencia Pura

Los circuitos con resistencia aparecen prácticamente en todo tipo de receptores, ya que hay que tener en cuenta que los propios conductores con los que se diseñan los receptores siempre poseen algo de resistencia. En corriente continua, cuando una C.C. fluye por una resistencia, esta se calienta. En C.A., una resistencia se comporta de forma similar a la corriente alterna que en continua. También se cumple la ley de Ohm.

Circuito con Bobina

Las bobinas están en todos aquellos receptores en los que sea necesaria la producción de un campo magnético. En C.C., si conectamos una bobina a una tensión continua, en ella aparece una corriente eléctrica que queda únicamente limitada por la resistencia que posean los conductores con los que haya sido fabricada. En C.A., si conectamos la misma bobina a una tensión alterna, se puede comprobar experimentalmente que ahora la corriente que fluye por la bobina es más bien moderada. Si conectamos un vatímetro, podríamos comprobar que el consumo de potencia es prácticamente nulo.

Circuito con Condensador

Los condensadores no son receptores que se utilicen tan habitualmente en C.A. como las resistencias y las bobinas; sin embargo, son muy útiles. En C.C., cuando aplicamos C.C. a un condensador, este se carga de energía eléctrica y hace fluir corriente eléctrica por el circuito solo durante dicha carga. En C.A., si conectamos un condensador a una tensión alterna, se puede comprobar experimentalmente que ahora sí fluye corriente de una forma constante.

Potencias en Corriente Alterna

Potencia Activa

Este tipo de potencia es la que se transforma en calor en la resistencia. Se puede decir que es la única potencia que realmente se consume en el circuito.

Potencia Aparente

Es la potencia total que transportan los conductores que alimentan al circuito, dado que en un circuito R-L existe potencia activa y reactiva. Por los conductores que alimentan a dicho circuito se transportan ambas potencias.