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La corriente continua ( CC ) es un flujo unidireccional de carga eléctrica . Una celda electroquímica es un ejemplo paradigmático de corriente continua. La corriente continua puede fluir a través de un conductor , como un cable, pero también a través de semiconductores , aislantes o incluso a través del vacío, como en los haces de electrones o iones . Esta corriente eléctrica fluye en una dirección constante, lo que la distingue de la corriente alterna (CA). Un término utilizado anteriormente para este tipo de corriente era corriente galvánica . [ 1 ]
Las abreviaturas CA y CC se utilizan a menudo para referirse simplemente a corriente alterna y continua , como cuando modifican la corriente o el voltaje . [ 2 ] [ 3 ]
La corriente continua se puede convertir a partir de una fuente de corriente alterna mediante un rectificador , que contiene elementos electrónicos (generalmente) o electromecánicos (históricamente) que permiten que la corriente fluya en una sola dirección. La corriente continua se puede convertir en corriente alterna mediante un inversor .
La corriente continua tiene múltiples usos, desde la carga de baterías hasta el suministro de energía a grandes cantidades para sistemas electrónicos, motores y más. Se utilizan grandes cantidades de energía eléctrica proporcionada mediante corriente continua en la fundición de aluminio y otros procesos electroquímicos . También se emplea en algunos ferrocarriles , especialmente en zonas urbanas . La corriente continua de alta tensión se utiliza para transmitir grandes cantidades de energía desde centrales eléctricas remotas o para interconectar redes eléctricas de corriente alterna.
Historia
La corriente continua fue producida en 1800 por la batería del físico italiano Alessandro Volta , su pila voltaica . [ 5 ] La naturaleza de cómo fluía la corriente aún no se comprendía. El físico francés André-Marie Ampère conjeturó que la corriente viajaba en una dirección de positivo a negativo. [ 6 ] Cuando el fabricante de instrumentos francés Hippolyte Pixii construyó el primer generador eléctrico de dinamo en 1832, descubrió que a medida que el imán utilizado pasaba por las espiras de alambre en cada media vuelta, provocaba que el flujo de electricidad se invirtiera, generando una corriente alterna . [ 7 ] A sugerencia de Ampère, Pixii añadió posteriormente un conmutador , un tipo de "interruptor" donde los contactos en el eje trabajan con contactos de "escobilla" para producir corriente continua.
A finales de la década de 1870 y principios de la de 1880, comenzó la generación de electricidad en centrales eléctricas . Estas se instalaron inicialmente para alimentar el alumbrado público (un tipo popular de iluminación de calles) que funcionaba con corriente continua o alterna de muy alto voltaje (generalmente superior a 3000 voltios). [ 8 ] Posteriormente, se generalizó el uso de corriente continua de bajo voltaje para la iluminación eléctrica interior en negocios y hogares después de que el inventor Thomas Edison lanzara su " servicio público " eléctrico basado en bombillas incandescentes en 1882. Debido a las importantes ventajas de la corriente alterna sobre la corriente continua en el uso de transformadores para aumentar y disminuir los voltajes y permitir distancias de transmisión mucho mayores, la corriente continua fue reemplazada en las décadas siguientes por la corriente alterna en el suministro de energía. A mediados de la década de 1950, se desarrolló la transmisión de corriente continua de alto voltaje , que 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 NorNed ), esta opción de CC es la única técnicamente viable. Para aplicaciones que requieren corriente continua, como los sistemas de alimentación por tercer carril , la corriente alterna se distribuye a una subestación, que utiliza un rectificador para convertir la energía en corriente continua.
Diversas definiciones
El término CC se utiliza para referirse a sistemas de potencia que utilizan una sola polaridad eléctrica de voltaje o corriente, y para referirse al valor medio local constante, de frecuencia cero o de variación lenta de un voltaje o corriente. [ 9 ] Por ejemplo, el voltaje a través de una fuente de voltaje CC es constante, al igual que la corriente a través de una fuente de corriente continua . La solución CC de un circuito eléctrico es la solución donde todos los voltajes y corrientes son constantes. Cualquier forma de onda de voltaje o corriente estacionaria puede descomponerse en una suma de un componente CC y un componente CA variable en el tiempo con media cero; el componente CC se define como el valor esperado, o el valor promedio del voltaje o la corriente en todo el tiempo.
Aunque CC significa "corriente continua", a menudo se refiere a "polaridad constante". Según esta definición, los voltajes de CC pueden variar con el tiempo, como se observa en la salida bruta de un rectificador o en la señal de voz fluctuante de una línea telefónica.
Algunas formas de corriente continua (como la producida por un regulador de voltaje ) prácticamente no presentan variaciones de voltaje , pero aún pueden tener variaciones en la potencia y la corriente de salida.
Circuitos
Un circuito de corriente continua es un circuito eléctrico compuesto por cualquier combinación de fuentes de voltaje constante, fuentes de corriente constante y resistencias . En este caso, los voltajes y corrientes del circuito son independientes del tiempo. Un voltaje o corriente particular del circuito no depende de ningún valor anterior. Esto implica que el sistema de ecuaciones que representa un circuito de CC no incluye integrales ni derivadas con respecto al tiempo.
Si se añade un condensador o un inductor a 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 CC. Esta solución proporciona las tensiones y corrientes del circuito cuando este se encuentra en estado estacionario de CC . Dicho circuito se representa mediante un sistema de ecuaciones diferenciales . La solución de estas ecuaciones suele contener una parte variable en el tiempo o transitoria , así como una parte constante o de estado estacionario. Es esta parte de estado estacionario la que constituye la solución de CC. Existen algunos circuitos que no tienen una solución de CC. 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 común referirse a un circuito alimentado por una fuente de voltaje de CC, como una batería o la salida de una fuente de alimentación de CC, como un circuito de CC, aunque lo que se quiere decir es que el circuito se alimenta con CC.
En un circuito de corriente continua (CC), la fuente de alimentación (por ejemplo, una batería, un condensador, etc.) tiene un terminal positivo y uno negativo, al igual que la carga. Para que el circuito se complete, las cargas positivas deben fluir desde la fuente de alimentación hacia la carga. Estas cargas regresarán al terminal negativo de la carga, que a su vez fluirá de vuelta al terminal negativo de la batería, completando así el circuito. Si se desconecta alguno de los terminales, el circuito no se completará y las cargas no fluirán.
En algunas aplicaciones de circuitos de corriente continua (CC), la polaridad no importa, lo que significa que se pueden conectar los polos positivo y negativo al revés y el circuito seguirá funcionando correctamente y la carga seguirá operando con normalidad. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones de CC, la polaridad sí importa, y conectar el circuito al revés provocará que la carga no funcione correctamente.
Aplicaciones
Edificios residenciales y comerciales
La corriente continua (CC) se encuentra comúnmente en muchas aplicaciones de voltaje muy bajo y en algunas aplicaciones de bajo voltaje , especialmente cuando estas se alimentan con baterías o sistemas de energía solar (ya que ambos solo pueden producir CC).
La mayoría de los circuitos o dispositivos electrónicos requieren una fuente de alimentación de CC .
Las instalaciones domésticas de corriente continua (CC) suelen tener enchufes , conectores , interruptores y accesorios diferentes a los de corriente alterna (CA). Esto se debe principalmente a los voltajes más bajos que se utilizan, lo que requiere corrientes más altas para producir la misma cantidad de energía .
En los aparatos de corriente continua, suele ser importante respetar la polaridad, a menos que el dispositivo disponga de un puente de diodos para corregir este problema.
Automotor
La mayoría de las aplicaciones automotrices utilizan corriente continua (CC). Una batería automotriz proporciona energía para el arranque del motor, la iluminación, el sistema de encendido, los controles de climatización y el sistema de infoentretenimiento, entre otros. El alternador es un dispositivo de corriente alterna (CA) que utiliza un rectificador para producir CC para la carga de la batería. La mayoría de los vehículos de pasajeros de carretera utilizan sistemas nominalmente de 12 V. Muchos camiones pesados, maquinaria agrícola o maquinaria de movimiento de tierras con motores diésel utilizan sistemas de 24 voltios. En algunos vehículos más antiguos, se utilizaban 6 V, como en el clásico Volkswagen Beetle original . En un momento dado, se consideró un sistema eléctrico de 42 V para automóviles, pero tuvo poca acogida. Para ahorrar peso y cableado, a menudo el chasis 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 a tierra del chasis, pero en algunos vehículos con ruedas o marinos se puede utilizar la conexión a tierra positiva. En un vehículo eléctrico de batería , generalmente hay dos sistemas de CC separados. El sistema de CC de "bajo voltaje" normalmente funciona a 12 V y cumple la misma función que en un vehículo con motor de combustión interna. [ 11 ] El sistema de "alto voltaje" funciona a 300-400 V (dependiendo del vehículo) y proporciona la energía para los motores de tracción . [ 12 ] Aumentar el voltaje para los motores de tracción reduce la corriente que fluye a través de ellos, aumentando la eficiencia.
Telecomunicación
Los equipos de comunicación de las centrales telefónicas utilizan una fuente de alimentación estándar de -48 V CC. La polaridad negativa se consigue conectando a tierra el terminal positivo del sistema de alimentación y el banco de baterías . Esto se hace para evitar la deposición por electrólisis . Las instalaciones telefónicas cuentan con un sistema de baterías para garantizar el suministro eléctrico a las líneas de abonados durante los cortes de luz.
Otros dispositivos pueden alimentarse desde el sistema de corriente continua de telecomunicaciones mediante un convertidor CC-CC para proporcionar cualquier voltaje conveniente.
Muchos teléfonos se conectan mediante un par de cables trenzados y utilizan un divisor de polarización para separar internamente el componente de corriente alterna (CA) del voltaje entre los dos cables (la señal de audio) del componente de corriente continua (CC) del voltaje entre los dos cables (utilizado para alimentar el teléfono).
Transmisión de energía de alto voltaje
Los sistemas de transmisión de energía eléctrica de corriente continua de alta tensión (HVDC) utilizan corriente continua para la transmisión a gran escala de energía eléctrica, a diferencia de los sistemas de corriente alterna, que son más comunes. Para la transmisión a larga distancia, los sistemas HVDC pueden ser menos costosos y sufrir menores pérdidas eléctricas.
Otro
Las aplicaciones que utilizan pilas de combustible (que mezclan hidrógeno y oxígeno con un catalizador para producir electricidad y agua como subproductos) también producen únicamente corriente continua (CC).
Los sistemas eléctricos de las aeronaves ligeras suelen ser de 12 V o 24 V CC, similares a los de los automóviles.
Véase también
Referencias
- ↑ Andrew J. Robinson, Lynn Snyder-Mackler (2007). Electrofisiología clínica: electroterapia y pruebas electrofisiológicas (3.ª ed.). Lippincott Williams & Wilkins . pág. 10. ISBN 978-0-7817-4484-3.
- ↑ NN Bhargava y DC Kulshrishtha (1984). Electrónica básica y circuitos lineales . Tata McGraw-Hill Education . pág. 90. ISBN 978-0-07-451965-3.
- ↑ Asociación Nacional de Luz Eléctrica (1915). Manual del medidor eléctrico . Trow Press. pág. 81.
- ↑ Mel Gorman. "Charles F. Brush y el primer sistema público de alumbrado público eléctrico en Estados Unidos" . Historia de Ohio . 70. Kent State University Press : 142.
- ↑ "Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta – grants.hhp.coe.uh.edu" . Archivado del original el 28 de agosto de 2017. Consultado el 29 de mayo de 2017 .
- ^ Breithaupt, Jim (2010). Física . Palgrave Macmillan. pag. 175.ISBN 978-0-230-23192-4.
- ↑ "Máquina Pixii inventada por Hippolyte Pixii, Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos" . Archivado del original el 7 de septiembre de 2008. Consultado el 12 de junio de 2008 .
- ↑ "La primera forma de luz eléctrica: Historia de la lámpara de arco de carbono (1800-1980)" .
- ↑ Roger S. Amos, Geoffrey William Arnold Dummer (1999). Diccionario electrónico de Newnes (4.ª ed.). Newnes. pág. 83. ISBN 0-7506-4331-5.
- ↑ Hugh McG Ross (25/02/1999). "Mapeo de símbolos electrotécnicos entre IEC 617/P1289 e ISO 10646" (PDF) . ISO/IEC JTC 1/SC 2/WG 2. N2032 . Consultado el 11/12/2025 .
— 3/14 SÍMBOLO DE CORRIENTE CONTINUA FORMA UNO = 2014 EM DASH
- ↑ Pradhan, SK; Chakraborty, B. (2022-07-01). "Estrategias de gestión de baterías: una revisión esencial de las técnicas de monitorización del estado de salud de las baterías" . Journal of Energy Storage . 51 104427. Bibcode : 2022JEnSt..5104427P . doi : 10.1016/j.est.2022.104427 . ISSN 2352-152X .
- ↑ Arcus, Christopher (8 de julio de 2018). "Examen de los paquetes de baterías del Tesla Model 3 y Chevy Bolt" . CleanTechnica . Recuperado el 6 de junio de 2022 .
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con la corriente continua en Wikimedia Commons- AC/DC: ¿Cuál es la diferencia? Archivado el 26 de agosto de 2017 en Wayback Machine – PBS Learning Media
- Fuentes de alimentación de CC y CA – ITACA
- Electrotecnia
- Corriente eléctrica
- Energía eléctrica
