Corriente Eléctrica: Conceptos Clave, Tipos, Efectos y Transformación de Energía

Tipos de Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica a través de un material conductor. Existen dos tipos principales:

Corriente Continua (CC)

En la corriente continua, los electrones circulan siempre en el mismo sentido y con idéntica intensidad. Es el tipo de corriente que encontramos en dispositivos como una pila o la batería de un coche.

Corriente Alterna (CA)

A diferencia de la CC, en la corriente alterna los electrones realizan su trabajo de forma muy distinta: cambian de sentido, típicamente 50 veces por segundo (50 Hz), como si los polos positivo (+) y negativo (-) se movieran constantemente en el interior del enchufe. Por esta razón, la intensidad no es siempre igual.

La variación de cualquier parámetro eléctrico, como la tensión, respecto al tiempo se denomina señal eléctrica. La tensión o el voltaje que llega a nuestras casas recibe el nombre de señal alterna y senoidal. (Representación conceptual de un generador de corriente alterna).

Valor Eficaz de la Corriente Alterna

El valor eficaz de una señal eléctrica alterna es el valor que debería tener una señal continua para que ambas produjeran el mismo efecto energético. En el caso de una señal alterna senoidal, ese valor eficaz se calcula con la siguiente fórmula:

Vef = Vmax / √2

Transformadores Eléctricos

La tensión alterna senoidal posee una cualidad esencial frente a la tensión continua: su valor se puede aumentar o reducir mediante el uso de transformadores. Esta característica es fundamental, ya que permite transportar la energía eléctrica a tensiones muy altas a lo largo de cientos de kilómetros, minimizando las pérdidas por calentamiento de los cables.

Los transformadores constan de dos devanados de cobre. Si aplicamos una tensión alterna en un devanado (V₁), en el otro se induce otra tensión (V₂) cuyo valor depende del número de vueltas de cada devanado (n₁ y n₂), según la relación:

V₁ / V₂ = n₁ / n₂

Efectos de la Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica no solo transporta energía, sino que también produce diversos efectos que son aprovechados en múltiples aplicaciones tecnológicas:

Efecto Joule: Generación de Calor

La energía, en forma de calor, generada por la corriente eléctrica al pasar por un conductor se conoce como efecto Joule. Este fenómeno se puede calcular mediante la fórmula:

E = I² · R · t

Donde E es la energía en julios, I es la intensidad de corriente en amperios, R es la resistencia en ohmios y t es el tiempo en segundos.

Generación de Luz

La luz se obtiene a partir de la corriente eléctrica mediante diferentes mecanismos:

• Calentamiento de un hilo conductor: Como en las bombillas incandescentes.
• Excitación de un gas: Sometido a descargas eléctricas, como en los tubos fluorescentes.
• Componentes electrónicos: Principalmente los LEDs (Diodos Emisores de Luz).

Un diodo emisor de luz (LED) está formado por varias capas de material semiconductor: una capa n, con un exceso de electrones con carga negativa (-), y una capa p, con un número insuficiente de electrones o "huecos" con carga positiva (+). Cuando se aplica un voltaje, electrones y huecos son dirigidos a la capa activa, se recombinan y se emite luz.