Fundamentos de Corriente Eléctrica: CC, CA, Electromagnetismo y Transporte
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Tipos de Corriente Eléctrica
Corriente Continua (CC)
En la corriente continua, los electrones siempre se mueven en el mismo sentido, desde el polo negativo hasta el polo positivo del generador.
Corriente Alterna (CA)
En la corriente alterna, los polos del generador cambian periódicamente; el polo positivo pasa a ser el negativo y viceversa, con lo que el movimiento de los electrones cambia también periódicamente.
La corriente que suministran las pilas, baterías y paneles fotovoltaicos es corriente continua, pero la que nos llega a las casas a través de la red eléctrica es alterna.
Conversión entre Corrientes Eléctricas
Conversión Alterna a Continua (CA-CC)
Los aparatos electrónicos que funcionan con corriente continua de baja tensión vienen provistos de una fuente de alimentación que convierte corriente alterna de 230V en la corriente continua de la tensión adecuada. Para conseguir la tensión que se necesita, la fuente de alimentación está provista de un transformador.
Conversión Continua a Alterna (CC-CA)
La corriente que se obtiene de los paneles fotovoltaicos es corriente continua. Para integrarla en la red eléctrica, es necesario convertirla en corriente alterna, lo que se consigue con un inversor de corriente. Para ajustar la tensión también se utiliza un transformador.
Electromagnetismo e Inducción
Relación entre Electricidad y Magnetismo
El magnetismo y la electricidad son dos fenómenos relacionados:
- Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos; al pasar corriente por un conductor, la aguja de una brújula que esté en sus proximidades se desvía. Este es el fundamento de los electroimanes.
- Los campos magnéticos generan corrientes eléctricas en los conductores que se mueven en su interior. Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética y es el fundamento de los alternadores.
Inducción Electromagnética
Cuando movemos un imán cerca de un conductor eléctrico, dentro de él se produce una corriente eléctrica. Este fenómeno se llama inducción electromagnética y genera corriente inducida, que se mantiene mientras el conductor o el imán sigan en movimiento. La corriente inducida es corriente alterna, y el sentido en el que circula depende de la polaridad del imán y del sentido de su movimiento.
Generación y Transporte de Electricidad
Métodos de Generación
La electricidad puede generarse mediante distintos procedimientos:
- Reacciones químicas (pilas y baterías)
- Movimiento (máquinas electromagnéticas como los alternadores)
- Luz (células fotovoltaicas)
- Fricción
- Presión
- Calentamiento (termopares)
Transporte de Energía Eléctrica
El transporte de energía eléctrica a través de los tendidos de cables presenta un inconveniente significativo: parte de la energía se pierde en forma de calor (efecto Joule). Para minimizar estas pérdidas, se reduce la intensidad de la corriente aumentando considerablemente el voltaje mediante transformadores. Así, la electricidad circula a alta tensión por las líneas de transmisión. Antes de llegar a los consumidores, el voltaje debe reducirse progresivamente. Esto se realiza en varias etapas: primero en estaciones transformadoras (a media tensión), luego en subestaciones transformadoras, y finalmente en los centros de transformación, donde se obtiene la baja tensión adecuada para el uso doméstico o industrial.