Corrientes y tipos de corrientes ¿Qué son, y cuáles son todas las que existen en electrónica?

Si quieres comenzar a trabajar de manera exitosa en la plataforma de Arduino, es importante que tengas en cuenta conceptos básicos, pero que son fundamentales en el desarrollo de cualquier proyecto electrónico. Es así como debes saber que la electrónica y la electricidad van de la mano, ya que la electrónica es la encargada de permite el control de la electricidad a la voluntad de la persona.

La electricidad básica que se necesita para comenzar a interactuar con Arduino es muy sencilla, aunque nunca está demás poder conocer algunos detalles sobre ella que quizás no sepas. Para que el funcionamiento de una placa Arduino pueda desarrollarse de forma exitosa tiene que tener una alimentación de corriente, al igual que cualquier aparato que lleve pilas para su funcionamiento.

Sin embargo, los dispositivos no pueden ser administrados con cualquier corriente, ya que previamente cada uno de los aparatos diseñados tiene la capacidad de resistir hasta cierto voltaje de corriente. Es así como aquí te vamos a explicar un poco más qué significa esto y cuales son todos los tipos de corrientes que existen actualmente en la electrónica, para ello sigue detalladamente todo lo que te enseñaremos a continuación en el post.

¿Qué son las corrientes en electrónica y para qué sirven estos datos en el desarrollo de dispositivos?

Cuando se habla de corriente eléctrica se hace referencia al flujo de carga eléctrica que atraviesa un material conductor durante un periodo de tiempo determinado, por lo general, esto se expresa en C/s culombios por segundo en el Sistema Internacional de Unidades, y dicha unidad se conoce como Amperios (A).

De esta manera, se puede decir que la corriente eléctrica es el transporte de carga eléctrica, dicho transporte se realiza a través del movimiento de electrones mediante conductores y semiconductores bajo la influencia de una diferencia potencial.  Para que se pueda generar la corriente eléctrica, los electrones que se encuentran más alejados del núcleo del átomo de un material deberán desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho cuerpo.

Todo este fenómeno también puede generarse mediante variaciones en la naturaleza, como sucede cuando las nubes cargadas desprenden electrones que circulan por el aire y provocan los rayos, mayormente estos se generan cuando existe una lluvia. Para poder medir la corriente eléctrica es necesario usar la “Ley de Phm” que usa la intensidad del voltaje y la resistencia eléctrica.

Elementos más importantes de una corriente ¿En cuáles debo fijarme para trabajar mejor?

Al momento de trabajar con la corriente eléctrica es necesario fijarse muy bien en los elementos más importantes de la misma, actualmente se recomienda conocer la intensidad, el voltaje, la dirección de la corriente, entre algunos otros aspectos.

Es así como a continuación te vamos a enseñar cada uno de los elementos más importantes en los que debes fijarte para trabajar mucho mejor en cada uno de tus proyectos electrónicos:

Dirección de la corriente

Resulta muy importante poder saber cuál es la dirección de la corriente al momento de tener que trabajar con ella, en el sentido real de la corriente eléctrica siempre se hace circular los electrones desde el polo negativo hasta el polo positivo ( - > +), pero, en el sentido convencional al que circulan es al contrario, esto quiere decir que van desde el polo positivo al polo negativo (+ > -).

Todo esto se debe a que en su época no se conocía con exactitud la existencia de los electrones, por lo que los científicos en el área decidieron aplicar este tipo de sentido de conducción. Actualmente este es uno de los elementos más importantes de conocer a la hora de llevar a cabo un trabajo de electrónica.

Intensidad

Cuando se habla de intensidad eléctrica se hace referencia a la carga o corriente eléctrica que circula por una zona en la unidad de tiempo, a esta variable se le suele denominar con la letra I (Intensidad) y su unidad de medición es el Amperio (A). Es así como todos los conductores eléctricos deben soportar ciertas cantidades de cargas, mientras mayor sea la carga mayor será la resistencia que tendrá el material del que está compuesto.

Voltaje

Significa la diferencia entre potencia o tensión eléctrica entre dos puntos, también se le conoce en la electrónica como la cantidad de voltios que se usa en un sistema eléctrico.

Actualmente se pueden encontrar diferentes tipos de voltajes los cuales te los enseñamos a continuación:

• Voltaje inducido: Hace referencia a la fuerza que se necesita para poder generar electricidad.
• Voltaje alterno: Es el voltaje más utilizado y también se le conoce como VA, el mismo suele tener valores positivos o negativo y su frecuencia varía en casi todos los países.
• Voltaje continuo: Considerada como la forma de corriente eléctrica más pura, es utilizada mayormente en los microprocesadores y para su obtención se utilizan condensadores electrolíticos.
• Voltaje directo: Actualmente es el más utilizado para motores y baterías, donde gracias a fusibles o transformadores puede transformarse este tipo de voltaje a corriente alterna.

Si se quiere medir la cantidad de voltaje en un circuito es necesario utilizar un aparato conocido como “Voltímetro”, pero también se pueden usar potenciómetros o multímetros para su medición.

Resistencia eléctrica

Esto hace referencia a la oposición que encuentra la corriente a través de un conductor, esta resistencia se presenta en ohmios, de esta forma los electrones pasarán a través del circuito eléctrico de una forma más o menos organizada dependiendo del tipo de resistencia del mismo. Para poder obtener la resistencia eléctrica se debe utilizar un ohmímetro.

¿Cómo se mide la corriente eléctrica? Principales herramientas utilizadas?

Si lo que se está buscando es medir la corriente eléctrica, entonces esto se puede hacer a través de un circuito donde se utilizará la ley de ohm, la cual se mencionó anteriormente en el post.

Para ello es necesario aplicar la siguiente fórmula:

• Intensidad = Voltaje / Resistencia.

En este caso la intensidad de la corriente se va a medir en amperios, el voltaje en volts y la resistencia en ohms. En algunas ocasiones se pueden llegar a encontrar fuentes de corrientes alternas que hacen variar el resultado constantemente.

En el caso que esto suceda, entonces es necesario usar herramientas como la pinza amperimétrica o amperímetro, cualquiera de ellos ayudará a conseguir una medición correcta de la corriente. En el caso del amperímetro se encuentra conectado en serie con el circuito a medir. Para que esto no influya demasiado en el circuito a medir, el instrumento debe causar la menor pérdida de voltaje posible.

La otra forma de hacer esto es a través de la pinza amperimétrica, el cual es un instrumento de medición para la corriente alterna que se encuentra diseñado como una abrazadera que se sujeta alrededor de un conductor que lleva corriente. En el caso de las pinzas, se crea un campo magnético alrededor del material conductor que induce una corriente, que termina siendo una medida de corriente que fluye a través del conductor sujeto.

Tipos de corriente eléctrica ¿Cuáles son todas las que existen y en qué se diferencian?

Hoy en día se pueden encontrar diferentes tipos de corrientes eléctricas, las cuales cada una de ellas te permitirá conseguir diferentes resultados, por lo que deberás usar aquella que más se adecue a tus necesidades.

Para ello sigue detalladamente cada uno de los tipos que te vamos a enseñar a continuación:

Corriente continua CC.

Se trata de un tipo de corriente eléctrica de flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga. El mismo tiene un solo sentido de circulación de flujo, por lo que esto no varía desde el polo positivo hasta el polo negativo.

Para poder dictar que una corriente es continua o no, será necesario que el flujo de la misma no cambie de sentido sino que siempre se mantenga fija a pesar del tiempo transcurrido, por lo que siempre debe fluir en una sola dirección. Mientras que en el caso de la intensidad esta puede variar siempre y cuando se conserve la misma polaridad.

Corriente Alterna CA

Este tipo de corriente se caracteriza principalmente por ofrecer cambios a lo largo del tiempo, por lo que sucede todo lo contrario al caso anterior. Aquí se producen cambios tanto en la dirección como en la magnitud y a intervalos regulares.

En el caso del voltaje de la señal alterna va a variar entre su mínimo y máximo de manera cíclica, donde la mitad del ciclo se desarrolla positivo y la otra mitad en negativo, dicho ciclo se repetirá constantemente. Este tipo de corriente alterna es aquella que su usa normalmente en los hogares, oficinas y tiendas para alimentar todos los aparatos electrónicos con una frecuencia de  Hercios. La misma fue desarrollada e impulsada por Nikola Tesla.

Corriente cuasi estacionaria

Consiste en una corriente alterna de cambios relativamente lentos, donde cuyos valores instantáneos se ven afectados por las leyes de las corrientes constantes donde se cumplen con suficiente precisión. Estas leyes son conocidas como las reglas de Kirchhoff, ley de Ohm, entre algunas otras. En el caso de la corriente cuasiestacionaria como la corriente continua, presentan una misma intensidad de corriente en cada una de sus secciones de un circuito no ramificado.

La capacidad de inducción y la inductancia se tiene en cuenta como parámetros agrupados. Las corrientes industriales normales son prácticamente estacionarias, excluyendo aquellas corrientes en líneas de transmisión de larga distancia donde no se cumple la condición de cuasi estacionariedad a lo largo de la línea.

En este tipo de corriente se puede ver como las perturbaciones electromagnéticas se propagan a lo largo de todo el circuito con la velocidad de la luz. De esta forma, en el caso de las corrientes van a variar periódicamente. Para que puedas comprender esto un poco mejor, se tiene una corriente con una frecuencia de 50 Hz por lo que es casi estacionaria para circuitos de hasta 100 km de longitud.

Corriente sinusoidal

Se trata de una corriente eléctrica periódica que representa una función sinusoidal del tiempo, entre las corrientes alternas, la principal es la corriente, donde su valor va a variar según una ley sinusoidal. En cuanto al potencial de cada extremo del conductor va a cambiar con respecto al potencial del otro extremo del conductor alternativamente del polo positivo al polo negativo y varía también de sentido, pasando a través de todos los potenciales intermedios incluyendo el potencial cero.

El resultado de todo esto proporciona una corriente que cambia de dirección continuamente, esto quiere decir que al momento de moverse hacia una dirección, aumenta logrando alcanzar un máximo que es llamado valor de amplitud, después disminuye hasta que en un punto se convierte igual a cero, para después aumentar nuevamente, pero esta vez hacia la otra dirección y también alcanzar su valor máximo. Finalmente va a disminuir para volver a pasar por cero y después reanuda el ciclo de todos los cambios.

Corriente de Foucault

Hace referencia a las corrientes eléctricas cerradas en un conductor masivo que ocurren cuando cambian el flujo magnético que lo penetra, en este caso las corrientes de Foucault son consideradas como corrientes de inducción. Mientras más rápido sea el proceso del cambio del flujo magnético, más fuerte serán las corrientes parásitas.

Debido a la existencia de las corrientes parásitas se conduce a un efecto en la piel, lo que quiere decir que la corriente eléctrica alterna y el flujo magnético se propaga principalmente en la capa superficial del material conductor.

La corriente de Foucault de los conductores conlleva a pérdidas de energía, principalmente en los núcleos de las bobinas de corriente alterna. Para poder o intentar disminuir las pérdidas de energía por las corrientes parásitas, será necesario utilizar la división de los circuitos magnéticos de corriente alterna en placas separadas aisladas entre si y que se encuentren ubicadas perpendicularmente a la dirección de las corrientes parásitas.

Al producirse esta separación limita los posibles contornos de sus caminos y reduce en gran medida la magnitud de estas corrientes eléctricas. Cuando hay frecuencias muy altas se utilizan magneto – aislantes en lugar de ferromagnetos para circuitos magnéticos, donde debido a la resistencia las corrientes parásitas no se podrán producir.

Corriente eléctrica de alta frecuencia

Una corriente eléctrica de alta frecuencia consiste en una corriente alterna a partir de una frecuencia de aproximadamente decenas de kHz, donde fenómenos como lo es el efecto de la piel o la radiación electromagnética se vuelven más significativas.

En el caso que la longitud de onda de la radiación de corriente alterna se vuelve comparable con las dimensiones de los elementos del circuito eléctrico, se estarían violando la condición cuasi estacionaria, esto va a requerir de unos enfoques especiales para el diseño y el cálculo de los circuitos.

Corriente monofásica

Se encuentra formada por una sola corriente alterna o fase como también se le conoce, por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. En cuanto a la distribución monofásica de la electricidad se utilizan generalmente cuando existen cargas de iluminación, de calefacción y para pequeños motores eléctricos.

Corriente trifásica

Las corrientes trifásicas consisten en un conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual amplitud y frecuencia, pero estas presentan una diferencia de fase entre ellas de 120° eléctricos y se encuentran en un orden determinado. Cada una de estas corrientes monofásicas es designada con el nombre de la fase.

Dicho sistema cuenta con una serie de beneficios como los siguientes:

• Presenta un rendimiento elevado en los receptores, principalmente motores en donde la línea trifásica alimenta con potencia constante.
• Tiene una economía en sus líneas de transporte de energía y en los transformadores utilizados, por lo que brinda una gran ventaja con esto.

En el caso de las centrales eléctricas suelen utilizar generadores trifásicos, debido a que las conexiones a la red eléctrica deben ser trifásicas excluyendo para las centrales de poca potencia. De esta manera las trifásicas son utilizadas mayormente en las industrias donde las máquinas funcionan a través de motores trifásicos.

Corriente de ondulación

Se trata de una corriente eléctrica periódica, donde el valor promedio durante un periodo es diferente de cero.

Corriente unidireccional

En este caso se trata de una corriente eléctrica que no cambia su dirección por lo que siempre se mantiene constante.

Corriente periódica

Consiste en una corriente eléctrica donde los valores instantáneos se repiten a intervalos regulares en una secuencia sin cambios.