¿Cuál es la diferencia entre las corrientes de CA y CC?

Answer 1

Corriente Alterna (AC)

• La corriente alterna describe el flujo de carga que cambia de dirección periódicamente. Como resultado, el nivel de voltaje también se invierte junto con la corriente. La CA se usa para suministrar energía a casas, edificios de oficinas, etc.

Generando AC

• Se puede producir CA usando un dispositivo llamado alternador. Este dispositivo es un tipo especial de
• Se hace girar un bucle de alambre dentro de un campo magnético, que induce una corriente
• La rotación del cable puede provenir de cualquier cantidad de medios: una turbina eólica, una turbina de vapor, agua corriente, etc.
• Debido a que el cable gira y entra periódicamente en una polaridad magnética diferente, el voltaje y la corriente se alternan en el cable. Aquí hay una breve animación que muestra este principio:

La generación de CA se puede comparar con nuestra analogía previa del agua:

• Para generar CA en un conjunto de tuberías de agua, conectamos una manivela mecánica a un pistón que mueve el agua de las tuberías hacia adelante y hacia atrás (nuestra corriente “alterna”).
• Observe que la sección apretada de la tubería aún proporciona resistencia al flujo de agua, independientemente de la dirección del flujo.

Formas de onda

• La CA puede venir en varias formas, siempre y cuando el voltaje y la corriente sean alternos.
• Si conectamos un osciloscopio a un circuito con CA y graficamos su voltaje con el tiempo, podríamos ver varias formas de onda diferentes.
• El tipo más común de CA es la onda sinusoidal.
• La corriente alterna en la mayoría de los hogares y oficinas tiene un voltaje oscilante que produce una onda sinusoidal.

Otras formas comunes de CA incluyen la onda cuadrada y la onda triangular:
Las ondas cuadradas a menudo se usan en electrónica digital y de conmutación para probar su funcionamiento.

• Las ondas triangulares se encuentran en la síntesis de sonido y son útiles para probar electrónica lineal como amplificadores.

Describiendo una onda sinusoidal

• A menudo queremos describir una forma de onda de CA en términos matemáticos. Para este ejemplo, utilizaremos la onda sinusoidal común. Hay tres partes en una onda sinusoidal: amplitud, frecuencia y fase.

• • Mirando solo el voltaje, podemos describir una onda sinusoidal como la matemática V (t) es nuestro voltaje en función del tiempo, lo que significa que nuestro voltaje cambia a medida que cambia el tiempo. La ecuación a la derecha del signo igual describe cómo cambia el voltaje con el tiempo.
  • VP es la amplitud . Esto describe el voltaje máximo que nuestra onda sinusoidal puede alcanzar en cualquier dirección, lo que significa que nuestro voltaje puede ser + VP voltios, -VP
  • La función sin () indica que nuestro voltaje tendrá la forma de una onda sinusoidal periódica, que es una oscilación suave alrededor de 0V.
  • 2π es una constante que convierte el angular (radianes por segundo).
  • f describe la frecuencia de la onda sinusoidal. Esto se da en forma de Hertz o unidades por segundo .
  • La frecuencia indica cuántas veces un t particular es nuestra variable dependiente: tiempo (medido en segundos). A medida que varía el tiempo, nuestra forma de onda varía.
  • φ describe la fase de la onda sinusoidal. La fase es una medida de cómo se desplaza la forma de onda con respecto al tiempo. A menudo se da como un número entre 0 y 360 y se mide en grados. Debido a la naturaleza periódica de la onda sinusoidal, si la forma de onda se desplaza 360 °, vuelve a ser la misma forma de onda, como si se desplazara 0 °. Para simplificar, asumiremos que la fase es 0 ° para el resto de este tutorial.

• Los tomacorrientes de hogar y oficina son casi siempre AC. Esto se debe a que generar y transportar CA a través de largas distancias es relativamente fácil. A altos voltajes (más de 110kV), se pierde menos energía en la transmisión de energía eléctrica. Voltajes más altos significan corrientes más bajas, y corrientes más bajas significan menos calor generado en la línea eléctrica debido a la resistencia. La CA se puede convertir ay desde altos voltajes fácilmente usando transformadores.
• AC también es capaz de alimentar motores eléctricos. Los motores y generadores son exactamente el mismo dispositivo, pero los motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica (si el eje de un motor gira, ¡se genera un voltaje en los terminales!). Esto es útil para muchos electrodomésticos grandes como lavavajillas, refrigeradores, etc., que funcionan con CA.

Corriente continua (DC)

La corriente continua es un poco más fácil de entender que la corriente alterna. En lugar de oscilar de un lado a otro, DC proporciona un voltaje o corriente constante.
Generando DC
DC puede generarse de varias maneras:

• Un generador de CA equipado con un dispositivo llamado “conmutador” puede producir corriente continua
• Uso de un dispositivo llamado “rectificador” que convierte CA en CC
• Las baterías proporcionan CC, que se genera a partir de una reacción química dentro de la batería.

Usando nuestra analogía del agua nuevamente, DC es similar a un tanque de agua con una manguera al final.

• El tanque solo puede empujar el agua de una manera: fuera de la manguera. Similar a nuestra batería que produce CC, una vez que el tanque está vacío, el agua ya no fluye a través de las tuberías.

Describiendo DC

• DC se define como el flujo de corriente “unidireccional”; la corriente solo fluye en una dirección.
• El voltaje y la corriente pueden variar con el tiempo siempre que la dirección del flujo no cambie. T
• Para simplificar las cosas, asumiremos que el voltaje es una constante.
• Por ejemplo, suponemos que una batería AA proporciona 1.5V, que se puede describir en términos matemáticos como:

Si trazamos esto a lo largo del tiempo, vemos un voltaje constante:

• ¿Qué significa esto? Significa que podemos contar con la mayoría de las fuentes de CC para proporcionar un voltaje constante a lo largo del tiempo. En realidad, una batería perderá lentamente su carga, lo que significa que el voltaje caerá a medida que se usa la batería. Para la mayoría de los propósitos, podemos suponer que el voltaje es constante.

Aplicaciones

• Casi todos los proyectos de electrónica y piezas para la venta en SparkFun se ejecutan en DC. Todo lo que funciona con una batería, se enchufa a la pared con un adaptador de CA o usa un cable USB para la alimentación depende de la CC. Ejemplos de electrónica DC incluyen:

• Celulares
• El guante de dados D&D basado en LilyPad
• Televisores de pantalla plana (AC entra en el televisor, que se convierte en DC)
• Linternas
• Vehículos híbridos y eléctricos.

Batalla de las corrientes

• Casi todos los hogares y negocios están conectados para AC. Sin embargo, esta no fue una decisión de la noche a la mañana. A fines de la década de 1880, una variedad de inventos en los Estados Unidos y Europa llevaron a una batalla a gran escala entre la distribución de corriente alterna y la corriente continua.
• En 1886, Ganz Works, una compañía eléctrica ubicada en Budapest, electrificó toda Roma con aire acondicionado. Thomas Edison, por otro lado, había construido 121 centrales eléctricas de CC en los Estados Unidos en 1887. Un punto de inflexión en la batalla se produjo cuando George Westinghouse, un famoso industrial de Pittsburg, compró las patentes de Nikola Tesla para motores de CA y transmisión al año siguiente. .
  

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AC contra DC

Thomas Edison (Imagen cortesía de biografia.com )

• A finales de 1800, DC no podía convertirse fácilmente en altos voltajes. Como resultado, Edison propuso un sistema de pequeñas centrales eléctricas locales que alimentarían barrios individuales o secciones de la ciudad.

• La energía se distribuyó utilizando tres cables de la planta de energía: +110 voltios, 0 voltios y -110 voltios. Las luces y los motores se pueden conectar entre la toma de + 110V o 110V y 0V (neutral). 110V permitieron alguna caída de voltaje entre la planta y la carga (hogar, oficina, etc.).
• A pesar de que se tuvo en cuenta la caída de voltaje a través de las líneas eléctricas, las plantas eléctricas debían ubicarse dentro de 1 milla del usuario final. Esta limitación hizo que la distribución de energía en las zonas rurales fuera extremadamente difícil, si no imposible.

Nikola Tesla (Imagen cortesía de wikipedia.org) George Westinghouse (Imagen cortesía de pbs.org)

• Con las patentes de Tesla, Westinghouse trabajó para perfeccionar el sistema de distribución de CA. Los transformadores proporcionaron un método económico para aumentar el voltaje de CA a varios miles de voltios y volver a niveles utilizables. A voltajes más altos, la misma potencia podría transmitirse a una corriente mucho más baja, lo que significa menos pérdida de potencia debido a la resistencia en los cables. Como resultado, las grandes centrales eléctricas podrían ubicarse a muchas millas de distancia y dar servicio a un mayor número de personas y edificios.

Answer 2

En pocas palabras, AC significa corriente alterna, DC significa corriente continua.

En DC, la corriente fluye en una dirección todo el tiempo. En CA, cambia de un lado a otro (generalmente a 50 o 60 ciclos por segundo para enchufes eléctricos)

Ambos tienen ventajas y desventajas y hubo una famosa rivalidad entre Thomas Edison, que promovió el poder de DC y Tesla, que promovió el AC. Tesla y AC ganaron, principalmente porque la transmisión de CA y la escala de voltaje fueron más fáciles, pero las razones son complicadas.

La CA es útil porque puede generarse fácilmente usando turbinas y los motores de CA eran más baratos y duraderos. Sin embargo, los controles electrónicos están causando un resurgimiento de los motores de CC. La CA también se puede usar con transformadores (básicamente bucles de cable alrededor de un núcleo de hierro) que pueden generar casi cualquier voltaje simplemente cambiando el número de bucles. El voltaje de CC no es tan simple de escalar, y los métodos comunes de reducción de escala en los viejos tiempos generaban mucho desperdicio. Una vez más, las nuevas técnicas lo mejoran, pero para una corriente alta, nada supera a un transformador de CA.

Los motores y las luces incandescentes están bien con la alimentación de CA, pero muchos dispositivos electrónicos funcionan mejor con CC, por lo que las computadoras y otros dispositivos electrónicos tendrán una fuente de alimentación de CC o batería para funcionar.

Hay una serie de detalles y hechos más sutiles que no puedo cubrir aquí, pero espero que sea suficiente para que comiences.

Answer 3

Todo lo que se necesita es saber el funcionamiento del tanque de agua con una manguera al final y el remolino de agua en una lavadora de carga superior.

Para producir CA , imagine que la rueda de la bomba que impulsa el flujo, en lugar de girar en una dirección constante, gira de un lado a otro como el agitador en una lavadora de carga superior (el fluido y la bomba son solo una analogía; el chapoteo del el fluido puede ser muy rápido, incluso a 50 ciclos por segundo (es decir, 50 Hz.) o 60 ciclos por segundo (60 Hz.), sin encontrar inercia). El fluido se moverá hacia adelante y hacia atrás en la misma frecuencia (dibujo).

(Fuente – Corriente alterna)

El flujo de CC en un cable se asemeja a un flujo de agua unidireccional en una tubería o un tanque de agua con una manguera al final.

(Fuente de la imagen – Aprenda en SparkFun Electronics)

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Llegando a las definiciones convencionales, dependiendo de la dirección del flujo de electrones en un circuito cerrado, la corriente eléctrica se clasifica principalmente en dos tipos:

1. Corriente Alterna (AC)
2. Corriente continua (DC)

Una de las principales diferencias entre la corriente alterna y la corriente continua es que en la corriente alterna la polaridad y la magnitud de la corriente cambian en el intervalo regular de tiempo, mientras que en la corriente continua permanece constante.

Corriente alterna

La corriente que cambia sus direcciones periódicamente, este tipo de corriente se llama corriente alterna.

Su magnitud y polaridad también cambian con el tiempo. En tales tipos de corriente, los electrones libres (carga eléctrica) se movían tanto hacia adelante como hacia atrás.

La frecuencia (número de ciclos completados en un segundo) de la corriente alterna es de 50 a 60 Hz dependiendo del país. La corriente alterna se convierte fácilmente del valor alto al valor bajo y viceversa con la ayuda del transformador. Por lo tanto, se utiliza principalmente para la transmisión y distribución.

(Fuente – Circuit Globe – Todo sobre electricidad y electrónica)

Corriente continua

Cuando la carga eléctrica dentro del conductor fluye en una dirección, ese tipo de corriente se llama corriente continua.

La magnitud de la corriente continua siempre permanece constante y la frecuencia de la corriente es cero. Se utiliza en teléfonos celulares, vehículos eléctricos, soldadura, equipos electrónicos, etc.

La representación gráfica de la corriente alterna se muestra en la figura a continuación.

(Fuente – Circuit Globe – Todo sobre electricidad y electrónica)

Corriente continua de alto voltaje (HVDC)

El ingeniero suizo René Thury utilizó una serie de generadores de motor para crear un sistema de CC de alto voltaje en la década de 1880, que podría usarse para transmitir energía de CC a largas distancias. Sin embargo, debido al alto costo y mantenimiento de los sistemas Thury, HVDC nunca se adoptó durante casi un siglo.

Con la invención de la electrónica de semiconductores en la década de 1970, se hizo posible la transformación económica entre CA y CC. Se podrían utilizar equipos especializados para generar energía de CC de alto voltaje (algunos alcanzan los 800 kV). Partes de Europa han comenzado a emplear líneas HVDC para conectar eléctricamente varios países.

Las líneas de HVDC experimentan menos pérdida que las líneas de CA equivalentes en distancias extremadamente largas. Además, HVDC permite conectar diferentes sistemas de CA (por ejemplo, 50 Hz y 60 Hz). A pesar de sus ventajas, los sistemas HVDC son más costosos y menos confiables que los sistemas de CA comunes.

Al final, Edison, Tesla y Westinghouse pueden hacer que sus deseos se hagan realidad. AC y DC pueden coexistir y cada una tiene un propósito.

(Fuente de la imagen – Corriente alterna – Wikipedia)

Para una tabla de comparación simplificada, recomendaría visitar http://www.elprocus.com/main-dif …

Las sugerencias son siempre bienvenidas.

Gracias por leer.

Harita Sirugudi

🙂