¿Por qué los PC necesitan corriente continua para funcionar?

¿Por qué los PC necesitan corriente continua para funcionar?

Rodrigo Alonso

Los ordenadores, igual que el resto de dispositivos electrónicos, necesitan electricidad para funcionar, y la que nos llega a casa a través de los enchufes es de tipo alterna (AC) mientras que el PC funciona con continua (DC). En este artículo te vamos a contar por qué es necesario transformar la corriente alterna a continua para que el PC pueda funcionar, y por qué no es capaz de funcionar directamente con corriente alterna.

Debes saber que la electricidad no es más que el movimiento de electrones a través de un material conductor. Y para conducirla se utiliza el cobre, por ser un buen material capaz de conducir esa corriente de forma eficiente, económica y que además necesita de grosores mucho menores que los de otros materiales. Como alternativa está el aluminio, que se suele utilizar principalmente para transportar corriente alterna de alta tensión. Pero vamos a lo que vamos y nos centraremos en la que solemos usar en el día a día con nuestro ordenador. Y es que, ¿nunca te has preguntado por qué un PC necesita de corriente continua? Pues te vamos a desvelar el secreto.

 

Corriente continua y corriente alterna

Todos los dispositivos electrónicos requieren de alimentación para poder funcionar. Algunos lo hacen con corriente alterna, como son los electrodomésticos, aires acondicionados, neveras, etc., mientras que otros, como ordenadores, consolas, televisores, etc., requieren de la continua. La diferencia entre ambas es el movimiento de los electrones dentro de un conductor que 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 ad eternum.

Normalmente se identifica como continua una corriente eléctrica constante, aunque esto no es correcto. Realmente 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 afirmar 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 y fue un poco más tarde cuando André-Marie Ampère, un físico francés, planteó la posibilidad de que la corriente viajara en una dirección, desde el polo negativo hasta el positivo.

Pero 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 3.000 voltios). Thomas Edison, en 1882, llevó 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 dañarlo. Para evitar esos problemas al colocar indebidamente las baterías, se agrega un esquema de instalación de las mismas. Muchos dispositivos, incluso, suelen utilizar 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 ese 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 sobrentiende 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 término 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 creó el primer generador de este tipo. Destacar que este último agregó más tarde un conmutador para poder producir corriente continua, muy usada en esa época. Recordar 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. Fue él quien diseñó y construyó en 1888 el primer motor de inducción. Hablamos del primer dispositivo que tiene la capacidad de convertir una determinada forma de energía en energía mecánica de rotación, lo que permite alimentar un motor con corriente alterna antes de transformarse en corriente directa.

 

¿Es mejor una que otra?

Son notables las diferencias entre ambos tipos de corriente, y realmente sí que es mejor la corriente alterna por mucho que nos pese a los usuarios de PC. Los principales motivos por los que realizamos esta afirmación son muy claros y seguro que los entiendes sin problemas: son estos que te dejamos a contniuación:

  • Es mucho más sencillo generar corriente alterna que continua.
  • Transformar la corriente alterna en continua es muy sencillo, pero el proceso inverso es más complejo.
  • La sección (diámetro) 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 sí es necesario en la continua.
  • Para el transporte de la energía en corriente alterna se eleva la tensión para reducir la intensidad y. así, menguar las pérdidas en el cable. En corriente continua esto es mucho más complicado y las pérdidas 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 la 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 la continua.

Vemos que en la mayoría de los casos la corriente alterna presenta mayores ventajas técnicas que la corriente alterna. Cierto es que es más peligrosa para las personas que la alterna, ya que puede provocar, incluso con intensidades bajas, la muerte. Pero actualmente existen sistemas de protección suficientemente efectivos que ayudan a evitar ese tipo de desenlaces.

 

Entonces, ¿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 como base-3 o almacenamiento multinivel denso utilizando voltajes escalonados). Esto es clave para que la industria, desde sus orígenes, se haya decantado por esa CC en vez de la AC que, sobre el papel, es capaz de ofrecer mayores ventajas.

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 cuentan con 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) modifican ese voltaje para que nos lleguen los 230 V habituales que tenemos en los enchufes.

Lenovo Yoga 730 - Transformador 1

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. Se trata de 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 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, proporcionando 230V de corriente alterna, por lo que es necesario transformarla a corriente continua para que el dispositivo funcione y sea capaz de llevar a cabo todas sus funciones de la manera más fiable y eficiente posible. Así que ya sabes el pro qué de una decisión tan, aparentemente, contraria al sentido común. ¿O no?

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