¿Por qué los PC necesitan corriente continua y no alterna para funcionar?

¿Por qué los PC necesitan corriente continua y no alterna para funcionar?

Rodrigo Alonso

Los ordenadores para funcionar necesitan la electricidad, como todos los dispositivos electrónicos. La electricidad que nos llega a casa es de tipo alterna (AC) pero el ordenador y otros dispositivos funcionan con continua (DC). Pero, ¿sabes cuál es el motivo por el que los PC y los dispositivos electrónicos necesitan convertir la corriente alterna a continua para funcionar?

Debes saber que la electricidad no es más que el movimiento de electrones a través de un material conductor. Mayormente se utiliza el cobre, por ser un buen conductor, económico y requerir grosores menores que otros materiales. Como alternativa está el aluminio, que se suele utilizar principalmente en corriente alterna de alta tensión.

 

Corriente continua y corriente alterna

Todos los dispositivos electrónicos requieren de una alimentación para poder funcionar. Algunos funcionan con corriente alterna, como son los ventiladores, neveras, etc., mientras que otros, como ordenadores, consolas, televisores, etc., requieren de corriente continua. La diferencia entre ambas es el movimiento de los electrones dentro de un conductor. Se comportan, más o menos, del siguiente modo:

  • Corriente continua: el flujo de la corriente eléctrica solo puede funcionar en un único sentido, desde un emisor hasta un receptor o desde un polo a otro. Generalmente se denomina con las siglas DC, que significan en inglés Direct Current o corriente directa.
  • Corriente alterna: el flujo eléctrico se da en ambos sentidos de manera alternativa (de ahí su nombre), de manera que primero va en un sentido y luego vuelve hacia el contrario. Se llama AC del inglés, que significa Alternating Current o, precisamente, corriente alterna.

corriente alterna continua ac dc

 

Corriente continua o DC

Se define como una carga eléctrica que atraviesa un conductor entre dos puntos con distinto potencial. Dicha corriente no cambia de sentido con el tiempo, circulando las cargas eléctricas en la misma dirección todo el tiempo.

Normalmente se identifica como continua, una corriente eléctrica constante, aunque esto no es correcto. Realmente la corriente continua no es más que un flujo de electrones que mantiene en todo momento la polaridad. No influye si la intensidad se va reduciendo a medida que va siendo consumida por la carga.

Podemos decir que la corriente continua fue posible gracias al físico italiano Alessandro Volta y su pila voltaica, en 1800. Inicialmente no se entendía la naturaleza del flujo de la corriente. Fue un poco más tarde cuando André-Marie Ampère, un físico francés planteo la posibilidad de que la corriente viajara en una dirección, desde el polo negativo al positivo.

No fue hasta finales de 1870 y principios de 1880, cuando se empezó a generar electricidad en las primeras centrales eléctricas. Inicialmente se desarrollaron para alimentar la luz de arco usada en el alumbrado público que funcionaba a muy alta tensión (superior a los 3000 voltios). Thomas Edison, en 1882, llevo la corriente continua a los hogares gracias a las bombillas incandescentes.

Destacar que los dispositivos de CC no suelen incorporar protecciones frente a un casual cambio de polaridad, algo que puede dañar el dispositivo. Para evitar el daño al colocar indebidamente las baterías, se agrega un esquema de instalación de las mismas. Muchos dispositivos, incluso, suelen usar un muelle para el polo negativo y una placa metálica para el positivo. También se ha estandarizado en Europa que el color negro corresponde al polo negativo y el color rojo al polo positivo. Destacar que en algunos países el polo negativo puede ser de color azul.

 

Corriente alterna (AC)

La entendemos como una corriente de electrones cuya magnitud y sentido varían de manera cíclica. Habitualmente en la corriente alterna se utiliza una oscilación senoidal para una transmisión eficiente de la energía. Cuando nos referimos a corriente alterna, por consiguiente, se sobre entiende que nos referimos a una corriente alterna senoidal.

Es interesante mencionar que existen otras formas de oscilaciones periódicas menos comunes. Podemos encontrarnos oscilaciones triangulares y oscilaciones rectangulares.

Normalmente el termino corriente alterna se refiere a la electricidad que llega tanto a hogares como industria. Las señales de audio, radio, televisión e incluso, internet que llegan a través de cables conductores, son también corrientes alternas. Para estos casos, lo que se hace es transmitir y recuperar la información que se codifica mediante modulaciones de la onda de la corriente alterna.

La primera propuesta de alternador fue el generador dinamoeléctrico propuesto por Michael Faraday. Fue Hippolyte Pixii en 1832 quien creo el primer generador de este tipo. Destacar que Pixii posteriormente agrego un conmutador para poder producir corriente continua, muy usada en esa época. Destacar que la primera aplicación práctica de uso de este tipo de corriente se considera la electroterapia desarrollada por Guillaume Duchenne.

Pero, la corriente alterna sin lugar a dudas está muy asociada con Nikola Tesla. Es quien diseño y construyo en 1888 el primer monitor de inducción de corriente alterna. Hablamos del primer dispositivo que tiene la capacidad de convertir una determinada forma de energía en energía mecánica de rotación. Permite esto alimentar un motor con corriente alterna antes de transformarse en corriente directa.

 

¿Cuál es la mejor?

Son notables las diferencias entre ambos tipos de corriente, siendo la mejor la corriente alterna por diferentes factores. Estos son:

  • Es mucho más sencillo generar corriente alterna que corriente continua
  • Transformar la corriente alterna en continua es muy sencillo, pero el proceso inverso, es más complejo
  • La sección de los cables por los que pasa la electricidad es menor en la corriente alterna
  • No es necesario, en corriente alterna, tener en cuenta la polaridad, algo que si es necesario en la continua
  • Para el transporte de la energía, en corriente alterna, se eleva la tensión para reducir la intensidad y así, reducir las pérdidas en el cable. En corriente continua esto es mucho más complicado y las perdidas también son difíciles de reducir
  • Elevar o reducir la tensión en corriente alterna es mucho más sencillo que en corriente continua
  • La corriente continua es mejor para el transporte de energía por el subsuelo a larga distancia, ya que se evitan problemas que aparecen por la aparición de las corrientes de Foucault, entre otros, que se dan en alterna
  • Se utiliza corriente continua a tensiones bajas, denominadas tensiones de seguridad, en casos donde puede haber riesgo para las personas, como en las piscinas
  • Los sistemas de protección de, corriente alterna, son más económicos que los de corriente continua

Vemos que en la mayoría de los casos la corriente alterna presenta mayores ventajas técnica que la corriente alterna. Cierto es que la corriente alterna es más peligrosa para las personas que la corriente alterna, ya que puede provocar, con intensidades bajas, la muerte de las personas. Pero actualmente hay sistemas de protección suficientes que ayudan a evitar este desenlace.

 

¿Por qué los PC usan corriente continua?

En un PC, la corriente continua se utiliza como una forma de almacenamiento de memoria temporal, ya que la información digital pasa por caminos conductores de un circuito lógico al siguiente. Por lo general, esta memoria funciona como un almacenamiento de dos valores, representando los unos y los ceros del sistema binario como encendido y apagado (aunque son posibles otros valores como base-3 o almacenamiento multinivel denso usando voltajes escalonados).

La retención de la información almacenada requiere que el voltaje suministrado a los circuitos lógicos sea constante, continuo y además con unos valores muy específicos, motivo por el que las fuentes de alimentación también tienen conversores de voltaje de 12, 5 y 3,3 voltios. La corriente alterna no puede funcionar para impulsar los circuitos lógicos de esta manera porque los datos almacenados se perderían a medida que el voltaje que varía constantemente cae a cero y luego se invierte, y en esencia este es el único y primordial motivo por el que un PC no puede funcionar a día de hoy con corriente alterna y necesita que ésta sea continua.

Fuente Corsair interior

 

Uso de transformadores

Los transformadores de corriente se utilizan en todos los circuitos eléctricos que necesiten una tensión determinada para funcionar. Por ejemplo, cuando hablamos de centrales eléctricas, éstas funcionan a unos voltajes extremadamente altos con el objetivo de que la electricidad pueda viajar grandes distancias, pero luego los transformadores locales (los que nos dan servicio a nuestros hogares) cambian ese voltaje para que nos lleguen los 230 V habituales que tenemos en los enchufes.

La corriente también puede transformarse de alterna a continua y al revés utilizando un adaptador o inversor de voltaje, también conocido como transformador AC/DC, y es un componente esencial que llevas utilizando toda la vida, aunque no lo sepas, porque incluso el cargador de tu teléfono móvil tiene uno, así como el cargador del portátil o la fuente de alimentación de tu PC, ya que como te hemos comentado antes, estos dispositivos necesitan corriente continua para funcionar.

Así, el cargador se conecta a la red eléctrica de tu casa, y todos los enchufes de ésta proporcionan 230V de corriente alterna, por lo que es necesario transformarla a corriente continua para que el dispositivo funcione.

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