A través de los siglos en los que la electricidad siguió siendo un misterio natural, y más tarde una novedad de moda, apareció solo en la forma que denominaríamos hoy corriente continua (DC), es decir, con electrones moviéndose en una sola dirección. Las primeras baterías engorrosas (llamadas pilas voltaicas) y curiosidades mecánicas que acumulan carga estática (como los frascos de Leyden) proporcionan electrones que fluyen en una dirección. Incluso los famosos experimentos de Benjamin Franklin utilizaron un suministro de corriente continua: un rayo.
Ciertamente, no hay nada inferior en una corriente continua, a menos que esté tratando de resolver problemas prácticos de ingeniería relacionados con la generación de energía y la distribución a grandes distancias. Unos pocos visionarios, Tesla el más importante entre ellos, comprendieron que la nueva ciencia de la electricidad debe ser, literalmente, transformada y que los medios ya existían en teoría, así como en algunos dispositivos con silbidos que generalmente se encuentran en los laboratorios de física de esa época. La solución consistía en corrientes alternas (CA).
¿Qué Es La Corriente Alterna?
Una fuente de CA produce corrientes que fluyen en una dirección y luego en la otra, circulando continuamente a través de valores de pico en cualquier dirección, es decir, primero positivo, luego negativo, y así sucesivamente. Las ventajas-que resultan ser nada menos que revolucionarias-no son inmediatamente obvias; derivan principalmente de esa propiedad magnética de las corrientes, la inducción.
Las corrientes directas no causan mucha acción inductiva. Cuando se lanza un interruptor y la corriente fluye primero en un circuito de CC, se acumula un campo magnético. El campo puede inducir una corriente a fluir en cualquier cable cercano, pero solo brevemente, solo durante los pocos instantes que toma para que la corriente se mueva. De hecho, Michael Faraday fue llevado a sus descubrimientos en inducción al notar primero las corrientes momentáneas inducidas por una fuente de corriente continua que había encendido. Una vez que el campo se acumula, la inducción se detiene; las líneas de fuerza del campo son estacionarias y ya no transportan un cambio de energía a través del espacio y cortan los cables cercanos.
Con una corriente alterna, el estado de cosas magnético nunca es estable. Cada vez que la dirección de la corriente se invierte, también lo debe hacer la orientación de los polos de su campo magnético asociado. Todo el campo colapsa y se reconstruye en la dirección magnéticamente opuesta. Si la corriente alterna continuamente, el campo nunca es estático. Las corrientes alternas, en cierto sentido, copian sus cambios de energía en circuitos cercanos, haciendo que la energía esté disponible allí. Aunque todo es muy inteligente, puede parecer que no es un truco para ganar premios; ¿por qué no conectar los dos circuitos con un cable? ¿Por qué complicar las cosas con la inducción?
Transforming AC
No es solo una cuestión de obtener energía a un circuito cercano; la inducción se puede hacer para cambiar la forma en que se entrega la energía, se puede transformar, en el sentido eléctrico. Manipular la forma en que se concentran los campos, generalmente haciendo bobinas del conductor, cambiará las propiedades de las corrientes y voltajes que una fuente (la primaria) induce en otro conjunto cercano de bobinas (la secundaria). Por ejemplo, la potencia presente en el primario como una gran corriente a baja tensión puede transformarse en baja corriente a alta tensión en el secundario.
Ventajas de CA
En general, los ingenieros preferirían enviar energía a través de líneas largas a un voltaje muy alto, con una corriente comparativamente más baja, pero entregarla a la mayoría de los usuarios a un voltaje más bajo y seguro. Los transformadores lo hacen posible. La resistencia en los circuitos de CA también funciona de manera diferente, de modo que con un buen diseño, las pérdidas en las líneas eléctricas son dramáticamente más bajas que en las líneas de CC. (Las primeras estaciones de energía de CC solo podían servir a un área dentro de un radio de unas pocas millas.)
Las mismas ideas básicas de CA, una transferencia magnética y transformación de energía, también pueden hacer motores altamente eficientes y confiables. Una ventaja obvia, aunque hay muchas, es que la parte giratoria, el rotor, no necesita conectarse físicamente a ningún contacto eléctrico; los campos siempre cambiantes en el estator (parte estacionaria) transmiten la potencia. Los dispositivos de CA tampoco están limitados a una sola fuente de CA; varios pueden suministrarse simultáneamente en una disposición polifásica.
