Corriente continua

Representación de la tensión en corriente continua.

Lacorriente continua(abreviadaCCen español, así comoDCen inglés) se refiere al flujo continuo decarga eléctricaa través de unconductorentre dos puntos de distintopotencialy carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo.​ A diferencia de lacorriente alterna,en la corriente continua lascargas eléctricascirculan siempre en el mismo sentido.​ Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la mismapolaridad,así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga unabatería eléctrica).

También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.​

Historia

Véanse también:Historia de la electricidadeHistoria de la transmisión de la energía eléctrica (en inglés).

La central eléctrica de la Brush Electric Company con dínamos generaba corriente continua para encender las lámparas de arco para el alumbrado público enNueva York.Comenzó a funcionar en diciembre de 1880 en la 133 West Twenty-Fifth Street, y los altos voltajes con los que operaba le permitieron alimentar un circuito de 3,2 km de largo.​

Lacorrientecontinua se produjo en 1800 por la batería del físico italianoAlessandro Volta,supila voltaica.​ En ese momento no se entendió la naturaleza de por qué fluía la corriente. El físico francésAndré-Marie Ampèreconjeturó que la corriente viajaba en un sentido, desde un positivo a un negativo.​ Cuando el fabricante francés de instrumentosHippolyte Pixiiconstruyó el primergenerador dinamoeléctricoen 1832, descubrió que cuando el imán pasaba entre los bucles de alambre cada media vuelta, causaba que el flujo de electricidad se invirtiera, generando una corriente alterna.​ Por sugerencia de Ampère, Pixii luego agregó unconmutador,un tipo de «interruptor» en el que los contactos en el eje trabajan con los contactos del «cepillo» para producir corriente continua.

A fines de la década de 1870 y principios de la década de 1880, se comenzó a generar electricidad en lascentrales eléctricas.Estas se configuraron inicialmente para alimentar laluz de arco(un tipo popular de alumbrado público) que funciona con corriente continua de muy alta tensión (generalmente de más alta de 3000 voltios) o corriente alterna.​ Esto fue seguido por el uso generalizado de corriente continua de baja tensión para el alumbrado eléctrico interior en empresas y hogares después de que el inventorThomas Edisonlanzase su «utilidad» eléctrica basada enbombillas incandescentesen 1882. Debido a las ventajas significativas de la corriente alterna sobre la corriente continua al usartransformadorespara elevar y disminuir los voltajes para permitir distancias de transmisión mucho más largas, La corriente continua fue reemplazada en las próximas décadas por la corriente alterna en la entrega de energía. A mediados de la década de 1950, se desarrolló la transmisión decorriente continua de alta tensión,y ahora es una opción en lugar de los sistemas de corriente alterna de alto voltaje de larga distancia. Para cables submarinos de larga distancia (por ejemplo, entre países, como el cableNorNed), esta opción de CC es la única opción técnicamente viable. Para las aplicaciones que requieren corriente continua, como los sistemas de energía deltercer riel,la corriente alterna se distribuye a una subestación, que utiliza unrectificadorpara convertir la potencia en corriente continua.

Conversión de corriente alterna en continua

Tensión de salida de unrectificador de onda completa.

Filtrado para atenuar elrizadode la tensión rectificada mediante uncondensador,conformando uncircuito RC(filtro de condensador).

Muchos aparatos necesitan corriente continua para su funcionamiento, en particular, los que utilizan componentes electrónicos activos como por ejemplo, transistores y circuitos integrados que constituyen la base de laelectrónica(equipos audiovisuales, ordenadores, etc). Para ello se utilizan fuentes de alimentación que rectifican y convierten la tensión a una adecuada.

Este proceso de rectificación, se realiza mediante dispositivos llamadosrectificadores,antiguamente basados en el empleo detubos de vacíoy actualmente, de forma casi general incluso en usos de alta potencia, mediantediodossemiconductoresotiristores.​

Polaridad

Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar protecciones frente a un eventual cambio de polaridad, lo que puede acarrear daños irreversibles en el aparato. Para evitarlo, y dado que la causa del problema es la colocación inadecuada de las baterías, es común que los aparatos incorporen un diagrama que muestre cómo deben colocarse; así mismo, los contactos se distinguen empleándose convencionalmente un muelle metálico para el polo negativo y una placa para el polo positivo. En los aparatos con baterías recargables, el transformador - rectificador tiene una salida tal que la conexión con el aparato sólo puede hacerse de una manera, impidiendo así la inversión de la polaridad. En la norma sistemática europea el color negro corresponde al negativo y el rojo al positivo.​

En los casos de instalaciones de gran envergadura, por ejemplo, centrales telefónicas y otros equipos de telecomunicación, donde existe una distribución centralizada de corriente continua para toda la sala de equipos se emplean elementos de conexión y protección adecuados para evitar la conexión errónea de polaridad.

Circuitos

Un circuito de corriente continua es uncircuito eléctricoque consta de cualquier combinación de fuentes detensiónconstante, fuentes decorrienteconstante yresistencias.En ese caso, las tensiones y corrientes del circuito son independientes del tiempo. Una tensión o corriente de circuito particular no depende del valor pasado de ninguna tensión o corriente de circuito. Esto implica que el sistema de ecuaciones que representan un circuito de corriente continua no incluye integrales ni derivadas respecto al tiempo.

Si se añade uncondensadoroinductora un circuito de CC, el circuito resultante no es, estrictamente hablando, un circuito de CC. Sin embargo, la mayoría de estos circuitos tienen una solución de corriente continua. Esta solución proporciona tensiones y corrientes del circuito cuando el circuito está en estado estacionario de CC. Este circuito está representado por un sistema deecuaciones diferenciales.La solución de estas ecuaciones normalmente contiene una parte variable en el tiempo otransitoriaasí como una parte constante o estacionaria. Esta parte en estado estacionario es la solución de corriente continua. Hay algunos circuitos que no tienen solución de corriente continua. Dos ejemplos sencillos son una fuente de corriente constante conectada a un condensador y una fuente de tensión constante conectada a un inductor.

En electrónica, es habitual referirse a un circuito alimentado por una fuente de tensión de CC, tales como una batería o la salida de una fuente de alimentación de CC como circuito de CC, aunque lo que se quiere decir es que el circuito está alimentado por CC.

En un circuito de corriente continua, una fuente de alimentación (por ejemplo, una batería, un condensador, etc.) tiene un terminal positivo y negativo, y de igual modo, la carga también tiene un terminal positivo y negativo. Para completar el circuito, las cargas positivas deben fluir de la fuente de alimentación a la carga. Entonces, las cargas volverán al terminal negativo de la carga, que después volverá al terminal negativo de la batería, completando el circuito. Si se desconecta el terminal positivo o negativo, el circuito no estará completo y las cargas no fluirán.

En algunas aplicaciones de circuitos de corriente continua, la polaridad no importa, lo que significa que se puede conectar positivos y negativos hacia atrás y el circuito todavía estará completo y la carga seguirá funcionando normalmente. Sin embargo, en la mayoría de aplicaciones de corriente continua, la polaridad sí importa, y conectar el circuito hacia atrás hará que la carga no funcione correctamente.

Aplicaciones

La corriente continua se utiliza normalmente para aplicaciones donde necesitamos un bajo voltaje, especialmente donde la energía es producida porpilaso por sistemas de energía solar (celdas fotoeléctricas), ya que ambos sólo producen CC. En un circuito con corriente continua, es importante no cambiar la polaridad, a menos que el dispositivo tenga undiodoque lo permita (la mayoría de dispositivos no lo permiten).

Edificios domésticos y comerciales

Este símbolo que se puede representar con el carácterUnicode2393 (⎓) se encuentra en muchos dispositivos electrónicos que requieren o producen corriente continua.

La CC se encuentra comúnmente en muchas aplicaciones devoltaje extra bajoy algunas aplicaciones debajo voltaje,especialmente cuando funcionan con sistemas debateríasoenergía solar(ya que ambos pueden producir solo CC).

La mayoría de los circuitos o dispositivoselectrónicosrequieren unafuente de alimentaciónde CC.

Las instalaciones domésticas de CC suelen tener distintos tipos deenchufes,Conectores,interruptoresyaparatos de iluminaciónde los adecuados para corriente alterna.. Esto se debe principalmente a los voltajes más bajos utilizados, lo que resulta en corrientes más altas para producir la misma cantidad depotencia.

Generalmente, es importante con un aparato de CC observar la polaridad, a menos que el dispositivo tenga unpuente de diodopara corregir esto.

EMerge Alliancees la asociación industrial abierta que desarrolla estándares de distribución de energía CC encasas híbridasyedificios comerciales.

Automoción

La mayoría de aplicaciones de automoción utilizan DC. Una batería de automóvil proporciona energía para el arranque del motor, la iluminación, el sistema de encendido, los controles de climatización y el sistema de infoentretenimiento, entre otros. Elalternadores un dispositivo de CA que utiliza unrectificadorpara producir CC para cargar la batería. La mayoría de los vehículos de pasajeros por carretera utilizan nominalmente sistemas de 12V.Muchos camiones pesados, equipos agrícolas o equipos de movimiento de tierras conmotor dieselutilizan sistemas de 24 voltios. En algunos vehículos más antiguos, se utilizó 6 V, como en elclásico Volkswagen Escarabajo.En un momento dado, se consideró unsistema eléctrico de 42 Vpara los automóviles, pero esto encontró poco uso. Para ahorrar peso y cable, a menudo el marco metálico del vehículo se conecta a un polo de la batería y se utiliza como conductor de retorno en un circuito. A menudo, el polo negativo es la conexión "en el suelo" del chasis, pero la tierra positiva se puede utilizar en algunos vehículos de ruedas o marinos. En unvehículo eléctrico de batería,normalmente existen dos sistemas de corriente continua separados. El sistema de corriente continua de "baja tensión" funciona normalmente a 12 V y tiene el mismo propósito que en un vehículo con motor de combustión interna. El sistema de "alta tensión" funciona a 300-400 V (según el vehículo) y proporciona la energía para losmotores de tracción.​ El aumento de la tensión de los motores de tracción reduce la corriente que circula por ellos, aumentando la eficiencia.

Telecomunicaciones

Los equipos de comunicación de lacentral telefónicautilizan una fuente de alimentación estándar de −48 V CC. La polaridad negativa se consigue mediante la puesta a tierra del terminal positivo del sistema de alimentación y el banco de la batería (electricidad). Esto se hace para evitar deposiciones deelectrólisis.Las instalaciones telefónicas disponen de un sistema de baterías para garantizar el mantenimiento de la alimentación de líneas de abonado durante las interrupciones del suministro eléctrico.

Se pueden alimentar otros dispositivos desde el sistema de CC de telecomunicaciones mediante unconvertidor DC a DCpara proporcionar cualquier voltaje conveniente.

Muchosteléfonosse conectan a unpar trenzadode cables y utilizan unatee de polarizaciónpara separar internamente el componente de CA de la tensión entre los dos cables (la señal de audio) del componente de CC. de la tensión entre ambos cables (utilizado para alimentar el teléfono).

Transmisión de energía de alta tensión

Los sistemas de transmisión de energía eléctrica de corriente continua de alta tensión (HVDC) utilizan DC para la transmisión masiva de energía eléctrica, en contraste con los sistemas de corriente alterna más comunes. Para la transmisión a larga distancia, los sistemas HVDC pueden ser menos costosos y sufrir pérdidas eléctricas más bajas.

Otros

Las aplicaciones que utilizanpilas de combustible(mezclar hidrógeno y oxígeno junto con un catalizador para producir electricidad y agua como subproductos) también producen sólo DC.

Los sistemas eléctricos de aviones ligeros suelen ser de 12 V o 24 V DC similares a los de los automóviles.

Véase también

• guerra de las corrientes
• tensión

Enlaces externos

• New York Times 14/11/2007Desaparecen las últimas instalaciones de corriente continua en Nueva York.
• Multímetro digital. Medida de corrientes en continuaenYouTube.

• Datos:Q159241
• Multimedia:Direct current/Q159241