Las ventajas y desventajas de AC y DC

Diga la palabra "electricidad", y muchos estadounidenses piensan en Thomas Edison, pero el nombre Nikola Tesla también debería venir a mi mente. Junto con el financiero George Westinghouse, Tesla es responsable del hecho de que la electricidad de CA alimenta a todos los hogares de América del Norte, así como a todos los hogares del resto del mundo que tienen electricidad.

La corriente alterna (CA) es más fácil de producir que la corriente continua (CC), gracias al generador de inducción inventado por Tesla. Otro de los beneficios de la corriente alterna es que es más fácil de transmitir. Sin embargo, la electricidad de CC es más fácil de almacenar y es mejor para pequeñas aplicaciones que involucran electrónica delicada y cables delgados. Todos los dispositivos pequeños alimentados por baterías funcionan con corriente continua.

En la década de 1880, Edison y Tesla se vieron envueltos en una batalla para establecer el tipo de corriente que serviría mejor a las necesidades de electricidad de los Estados Unidos. Los historiadores recuerdan esta batalla como la Guerra de las Corrientes. Edison estableció una red de electricidad de CC capaz de alimentar luces y otros dispositivos eléctricos, pero hubo un problema. Como no se conocía ningún método para aumentar el voltaje, se necesitaban centrales eléctricas a intervalos de solo unas pocas millas.

Al usar transformadores, la potencia de CA puede elevarse a voltajes muy altos y luego reducirse a un voltaje útil en el punto de uso, eliminando la necesidad de centrales eléctricas intermedias. Edison creía que el alto voltaje en las líneas de transmisión de CA era peligroso, incluso llegando a electrocutar animales callejeros en público para demostrar su punto. El asunto se resolvió cuando George Westinghouse empleó el generador de inducción para alimentar la nueva estación generadora en las Cataratas del Niágara. No solo era segura la alimentación de CA, iluminó toda la ciudad de Buffalo, Nueva York, y más allá, tan pronto como la estación de energía de las Cataratas del Niágara entró en funcionamiento en 1896.

Cualquier dispositivo pequeño que se base en una batería usa corriente continua, y el flujo de electrones de un terminal a otro a través de un circuito es la forma en que la mayoría de los estudiantes de secundaria entienden el flujo de corriente. A diferencia de la corriente alterna, que cambia de dirección varias veces por segundo, la corriente continua fluye de manera confiable en la misma dirección. Eso es importante en el mundo de los semiconductores, LED y transistores. Cada vez que la corriente alterna cambia de dirección, hay una pérdida momentánea de energía. El momento es infinitesimal, pero es suficiente para afectar los dispositivos sensibles que se han vuelto comunes en el mundo informático moderno.

La corriente CA y CC pueden transmitirse a través de líneas de energía, pero en ausencia de un transformador elevador, la transmisión de energía CA es menos eficiente. La electricidad de CA tiende a viajar en la superficie del cable y pierde energía a lo largo de la distancia debido al efecto de la piel y el acoplamiento capacitivo, mientras que la electricidad de CC viaja a través de todo el cable.

Desde los días de Tesla y Edison, los ingenieros han desarrollado formas de aumentar el voltaje de la corriente continua con transformadores. Debido a que las granjas de electricidad solar a gran escala y otras fuentes de energía renovables generan energía de CC, transmitirlo como corriente DC eliminaría la necesidad de conversión por inversores, que desperdician energía a través de la pérdida de calor.