Sin lugar a dudas, la física es una de las ciencias, a la cual le debemos muchas virtudes y ventajas que nos permiten mejorar nuestra calidad de vida en el día a día, ya que entre otras cosas, se dedica al estudio de la electricidad en sus distintas formas.
Y dentro de la electricidad, se encuentra la corriente alterna, tema el cual describiremos en las siguientes líneas, mediante los siguientes tópicos: Su definición, su historia, su diferencia con respecto a la corriente continua y otros aspectos relevantes.
¿En qué consiste la corriente alterna?
Este tipo de corriente, es conocido mediante las siglas AC, del inglés Alternating Current, y se refiere a la corriente eléctrica donde su sentido y magnitud presenten variaciones cíclicas.
En su estudio, la forma de oscilación de mayor uso es la de tipo senoidad, con la cual se logra una transmisión de energía con mayor eficiencia, siendo que comúnmente se habla de corriente alterna senoidad.
No obstante, para ciertos campos o aplicaciones, se pueden utilizar otras formas de oscilación periódica, tales como la rectangular y la triangular.
La forma más común de conocer la corriente alterna, es tal y como es recibida tanto en la industria como en nuestros hogares, aunque las señales de radio y de audio transmitidas a través de cables eléctricos, son formas de este tipo de corriente.
En tales usos, el objetivo principal es la transmisión y recuperación de la información codificada (conocida como modulada) sobre la señal de la corriente alterna.
Historia de la Corriente Alterna
Fue un generador de tipo dinamoeléctrico, el primer alternador usado para la producción de corriente alterna, el cual basaba su funcionamiento en los principios de Michael Faraday.
Siendo que dicho alternador, fue fabricado por el fabricante francés de instrumentos, Hippolyte Pixii (en el año 1832). Posteriormente fue incorporado un conmutador, para producir la corriente continua.
El uso más práctico de la corriente alterna, fue por parte de Guillaume Duchenne, quien fue un inventor y creador de la electroterapia, y para el año 1855 informó que la corriente alterna tenia ventajas por encima de la corriente continua, respecto a su uso en la activación electroterapéutica de las contracciones musculares.
En síntesis, el desarrollo de la corriente alterna, tuvo su origen y auge en Europa. Gracias al trabajo de Duchenne (década de 1850), a la compañía húngara Ganz Works (años de 1870) y por Sebastian Ziani de Ferranti (década de 1880), Galileo Ferraris y Lucien Gaulard.
Ya para el año 1876, un ingeniero de origen ruso (Pável Yáblochkov) desarrolló un sistema de iluminación, que consistió en la instalación de conjunto de bobinas de inducción a través de una línea de corriente alterna de alto voltaje.
En dicho desarrollo, en lugar de cambiar la tensión, los devanados primarios cumplían la función de transferir energía hasta los devanados secundarios, los cuales se conectaron a una o varias velas eléctricas de un diseño propio de Pável.
Tales velas eléctricas (que eran lámparas de arco), eran usadas para evitar que una falla de una de ellas, pudiese afectar el circuito completo.
Posteriormente, en el año 1878, la empresa Ganz Works de Budapest (Hungría), inició la producción de dispositivos para iluminación eléctrica, y ya para el año 1883, había logrado instalar más de cincuenta sistemas den Austria (Hungría).
En tal sentido, este sistema de corriente alterna, usaban lámpara de arco de tipo incandescentes, ciertos generadores y otros aparatos.
Comportamiento de la Corriente Alterna versus la Corriente Continua
La principal ventaja de la corriente alterna, con respecto a la corriente continua, es su facilidad de transformación, ya que utiliza transformadores para elevar la tensión de una manera más eficiente.
Dicho proceso es más eficiente, ya que en el caso de la corriente continua, para elevar la tensión es necesario conectar varias dinamos en serie, lo que no resulta muy práctico desde el punto de vista técnico.
Cabe destacar que la razón para elevar la tensión proviene de la necesidad de reducir costos en el proceso de transmisión de la energía, ya que existe la fórmula de P = VxI, la cual indica que la potencia será proporcionar al voltaje por la intensidad de corriente, de donde se desprende que I= P/V.
De lo anterior, se deduce que a mayor voltaje (razón por la cuan se eleva la tensión para facilitar su transporte), menor será la intensidad de corriente, y en base a ésta última dependerá la infraestructura requerida para llevar a cabo su transporte y distribución, por lo que a menor intensidad se requiere una infraestructura física de menores costos, tales como el espesor del cableado.
Dicho de otra forma, aplicando transformadores, es posible la transmisión de energía a mayores distancias con menores intensidades de corriente, lo que se traduce en bajas pérdidas por causa del efecto Joule y otros factores relacionado al flujo de corriente, tales como las corrientes de Foucault o la histéresis.
Posteriormente, cuando la corriente llegue al punto cercano de su utilización final, se procederá a disminuir la tensión nuevamente para lograr alimentar los diversos aparatos eléctricos.
Nikola Tesla y la Corriente Alterna
Este famoso ingeniero e inventor, de origen serbio, logró diseña y fabricar el primer motor de inducción de corriente alterna (en el año 1882), dispositivo que tenía la capacidad de transformar una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación, con lo que era posible alimentar un motor con corriente alterna antes de convertirse en corriente continua.
En tal sentido, Tesla observó que la energía alterna viajaba en pausas en los picos de las Sinusoides, lo cual generaba una segunda señal fuera de sincronía con la primera para poder llenar tales pausas, lo que se traduce en la amplificación de la corriente alterna, sin tener que fabricar otra electrificadora, como en el caso de la corriente directa.
Posteriormente, Tesla, valiéndose del desarrollo del transformador (ideado en Europa), así como del motor eléctrico, la propiedad de amplificar / disminuir el voltaje de la corriente alterna, logra demostrar la seguridad de transportar energía hasta el usuario final, con lo que gana la competencia que mantenía con Thomas Edison, quien apoyaba el uso de la corriente continua.
