La elección de una frecuencia de línea de alimentación de CA es una compensación de ingeniería clásica:
Ventajas de una frecuencia más alta:
- Transformadores más ligeros para la misma potencia.
- Condensadores de filtro más pequeños en fuentes de alimentación de CC monofásicas
- Parpadeo de luz reducido
Ventajas de una frecuencia más baja:
- Menores pérdidas de línea inductiva
- Disminución de las pérdidas por efecto de la piel.
- Operación más eficiente de motores universales (tipo cepillo)
- Zumbido menos objetable en sistemas de audio
Se utilizaron muchas frecuencias de línea de CA en los primeros días de la energía eléctrica. Los ferrocarriles eléctricos se asentaron en frecuencias muy bajas debido a sus ventajas con los motores de tracción universal: 25 Hz en Norteamérica y 16 2/3 Hz en gran parte de Europa, donde persisten hoy a pesar de la tecnología moderna que los hace innecesarios.
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La aeronave se estableció en 400 Hz porque el peso del transformador era el criterio dominante y las pérdidas de línea eran insignificantes con recorridos cortos.
Pero para aplicaciones de red más generales (particularmente iluminación), la frecuencia óptima pronto se dio cuenta de que estaba en el rango de 50-60 Hz.
Al no haber una ventaja significativa de uno sobre el otro, dos “ecosistemas” se desarrollaron más o menos en paralelo: 60 Hz del fabricante estadounidense Westinghouse y 50 Hz del fabricante alemán Siemens. Diferentes partes del mundo adoptaron uno u otro dependiendo del proveedor dominante en ese momento: 60 Hz en América del Norte y principalmente 50 Hz en otros lugares. Un caso interesante es Japón, que desarrolló una red de 60 Hz en la parte occidental del país y 50 Hz en el este, una situación que persiste en la actualidad.