¿Cuál es la diferencia entre corrientes de CA y CC?

¿Cuál es la diferencia entre corrientes de CA y CC?

En el mundo de hoy, la electricidad es más importante junto al oxígeno en el ser humano. Cuando se inventó la electricidad, se han producido muchos cambios a lo largo de los años. El planeta oscuro se convirtió en un planeta de luces. De hecho, hizo la vida tan simple en todas las circunstancias. Todos los dispositivos, industrias, oficinas, casas, tecnología, computadoras funcionan con electricidad. Aquí la energía estará en dos formas, es decir corriente alterna (AC) y corriente continua (DC) . Respecto a estas corrientes y la diferencia entre AC y DC se discutirá en detalle, su función básica y usos de la misma. Sus propiedades también se analizan en una columna tabular.

Diferencia entre CA y CC

El flujo de electricidad se puede realizar de dos formas, como CA (corriente alterna) y CC (corriente continua). La electricidad se puede definir como el flujo de electrones a través de un conductor, como un cable. La principal disparidad entre CA y CC radica principalmente en la dirección en la que se suministran los electrones. En la corriente continua, el flujo de electrones será en una sola dirección y en la corriente alterna el flujo de electrones cambiará sus direcciones como avanzar y luego retroceder. La diferencia entre CA y CC incluye principalmente lo siguiente




Diferencia entre CA y CC

Diferencia entre CA y CC



Corriente alterna (CA)

La corriente alterna se define como el flujo de carga que cambia de dirección periódicamente. El resultado obtenido será que el nivel de voltaje también se invierte junto con la corriente. Básicamente, la CA se utiliza para suministrar energía a industrias, casas, edificios de oficinas, etc.

Fuente de corriente alterna

Fuente de corriente alterna



Generación de AC

La CA se produce mediante el uso de un alternador. Está diseñado para producir corriente alterna. Dentro de un campo magnético, se hila un lazo de alambre, desde el cual fluirá corriente inducida a lo largo del alambre. Aquí, la rotación del cable puede provenir de cualquier medio, es decir, de una turbina de vapor, agua corriente, una turbina eólica, etc. Esto se debe a que el cable gira y entra en diferente polaridad magnética periódicamente, la corriente y el voltaje se alternan en el cable.

Generación de corriente alternativa

Generación de corriente alternativa

A partir de esto, la corriente generada puede tener muchas formas de onda como sinusoidal, cuadrada y triangular. Pero en la mayoría de los casos, se prefiere la onda sinusoidal porque es fácil de generar y los cálculos se pueden realizar con facilidad. Sin embargo, el resto de la onda requiere un dispositivo adicional para convertirlas en formas de onda respectivas o la forma del equipo debe cambiarse y los cálculos serán demasiado difíciles. La descripción de la forma de onda sinusoidal se analiza a continuación.



Describiendo una onda sinusoidal

Generalmente, la forma de onda de CA se puede entender fácilmente con la ayuda de términos matemáticos. Para esta onda sinusoidal, las tres cosas que se requieren son amplitud, fase y frecuencia.


Al observar solo el voltaje, una onda sinusoidal se puede describir como la siguiente función matemática:

V (t) = VPAGSin (2πft + Ø)

Vermont): Es una función del tiempo un voltaje. Esto significa que a medida que cambia el tiempo, nuestro voltaje también cambia. En la ecuación anterior, el término que está a la derecha del signo igual describe cómo cambia el voltaje con el tiempo.

VP: Es la amplitud. Esto indica qué nivel máximo de voltaje podría alcanzar la onda sinusoidal en cualquier dirección, es decir, -VP voltios, + VP voltios o en algún punto intermedio.

La función de sin () establece que el voltaje tendrá la forma de una onda sinusoidal periódica y actuará como una oscilación suave a 0V.

Aquí 2π es constante. Convierte la frecuencia de ciclos en hercios a frecuencia angular en radianes por segundo.

Aquí f describe la frecuencia de la onda sinusoidal. Estará en forma de unidades por segundo o hercios. La frecuencia indica cuántas veces se produce una forma de onda en particular en un segundo.

Aquí t es una variable dependiente. Se mide en segundos. Cuando el tiempo varía, la forma de onda también varía.

El φ describe la fase de la onda sinusoidal. La fase se define como cómo se desplaza la forma de onda con respecto al tiempo. Se mide en grados. La naturaleza periódica de la onda sinusoidal cambia 360 ° y se convierte en la misma forma de onda cuando se desplaza 0 °.

Para la fórmula anterior, los valores de la aplicación en tiempo real se suman tomando los Estados Unidos como referencia.

Raíz cuadrada media (RMS) es otro concepto pequeño que ayuda a calcular la potencia eléctrica.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

Aplicaciones de CA

  • Los enchufes del hogar y la oficina se utilizan AC.
  • Generar y transmitir energía CA para largas distancias es fácil.
  • Se pierde menos energía en transmisión de energía eléctrica para altas tensiones (> 110 kV).
  • Los voltajes más altos implican corrientes más bajas, y para corrientes más bajas, se genera menos calor en la línea eléctrica, lo que obviamente se debe a la baja resistencia.
  • La CA se puede convertir fácilmente de alto voltaje a bajo voltaje y viceversa con la ayuda de transformadores.
  • Alimentación de CA motor electrico .
  • También es útil para muchos electrodomésticos grandes como refrigeradores, lavavajillas, etc.
  • Corriente continua

La corriente continua (CC) es el movimiento de los portadores de carga eléctrica, es decir, electrones en un flujo unidireccional. En DC, la intensidad de la corriente variará con el tiempo, pero la dirección del movimiento permanece igual todo el tiempo. Aquí se hace referencia a CC como un voltaje cuya polaridad nunca se invierte.

Fuente DC

En un circuito de CC, los electrones emergen del polo negativo o negativo y se mueven hacia el polo positivo o positivo. Algunos de los físicos definen la CC a medida que viaja de más a menos.

Fuente DC

Fuente DC

Generalmente, la fuente básica de corriente continua es producida por baterías, células electroquímicas y fotovoltaicas. Pero el aire acondicionado es el más preferido en todo el mundo. En este escenario, la CA se puede convertir en CC. Esto sucederá en varios pasos. Inicialmente, el la fuente de alimentación consta de un transformador, que luego se convirtió en CC con la ayuda de un rectificador. Evita que el flujo de corriente se invierta y se utiliza un filtro para eliminar las pulsaciones de corriente en la salida del rectificador. El es el fenómeno de cómo la CA se convierte en CC.

Ejemplo de una batería recargable

Sin embargo, para que todo el hardware electrónico y de computadora funcione, necesitan CC. La mayoría de los equipos de estado sólido requieren un rango de voltaje entre 1,5 y 13,5 voltios. Las demandas actuales varían de acuerdo con los dispositivos que se utilizan. Por ejemplo, el rango desde prácticamente cero para un reloj de pulsera electrónico, hasta más de 100 amperios para un amplificador de potencia de comunicaciones por radio. El equipo que utiliza una radio de alta potencia o un transmisor de transmisión o televisión o una pantalla CRT (tubo de rayos catódicos) o tubos de vacío requiere de aproximadamente 150 voltios a varios miles de voltios de CC.

Ejemplo de una batería recargable

Ejemplo de una batería recargable

La principal diferencia entre CA y CC se analiza en el siguiente cuadro comparativo

S NoParámetrosCorriente alternaCorriente continua

1

La cantidad de energía que se puede transportar.Es seguro trasladarse a distancias más largas de la ciudad y proporcionará más energía.Prácticamente, el voltaje de CC no puede viajar muy lejos hasta que comienza a perder energía.

2

La causa de la dirección del flujo de electrones.Se denota como imán giratorio a lo largo del cable.Se denota magnetismo constante a lo largo del cable.

3

FrecuenciaLa frecuencia de la corriente alterna será de 50 Hz o 60 Hz, según el país.La frecuencia de la corriente continua será cero.

4

DirecciónInvierte su dirección mientras fluye en un circuito.Solo fluye en una dirección en el circuito.

5

ActualEs la corriente de magnitud que varía con el tiempo.Es la corriente de magnitud constante.

6

Flujo de electronesAquí los electrones seguirán cambiando de dirección, hacia adelante y hacia atrás.Los electrones se mueven de manera constante en una dirección o 'hacia adelante'.

7

Obtenido deLa fuente de disponibilidad es A.C Generator y red.La fuente de disponibilidad es Cell o Battery.

8

Parámetros pasivosEs impedancia.Solo resistencia

9

Factor de potenciaBásicamente se encuentra entre 0 y 1.Siempre será 1.

10

TiposSerá de diferentes tipos como Sinusoidal, Cuadrado Trapezoidal y Triangular.Será puro y palpitante.

Diferencias clave de corriente alterna (CA) frente a corriente continua (CC)

Las diferencias clave entre CA y CC incluyen las siguientes.

  • La dirección del flujo de corriente cambiará en un intervalo de tiempo normal, entonces este tipo de corriente se conoce como CA o corriente alterna, mientras que la CC es unidireccional, porque fluye en una sola dirección.
  • El flujo de los portadores de carga en un CA fluirá al hacer girar una bobina dentro del campo magnético, de lo contrario, hará girar un campo magnético dentro de una bobina inmóvil. En CC, los portadores de carga fluirán manteniendo estable el magnetismo junto con el cable.
  • La frecuencia de CA varía de 50 hercios a 60 hercios según el estándar del país, mientras que la frecuencia de CC siempre permanece cero.
  • El PF (factor de potencia) de la CA se encuentra entre 0 y 1, mientras que el factor de potencia CC siempre permanece igual.
  • La generación de CA se puede hacer usando un alternador, mientras que la CC se puede generar a través de la batería, las celdas y el generador.
  • La carga de CA es resistiva inductiva, por lo demás capacitiva, mientras que la carga de CC es siempre resistiva por naturaleza.
  • La representación gráfica de una CA se puede realizar a través de diferentes formas de onda desiguales como periódica, triangular, sinusoidal, cuadrada, en forma de diente de sierra, etc., mientras que la CC se representa a través de la línea recta.
  • La transmisión de corriente alterna se puede realizar a larga distancia a través de algunas pérdidas, mientras que la CC transmite con ligeras pérdidas a distancias extremadamente largas.
  • La conversión de CA a CC se puede hacer usando un rectificador, mientras que el inversor se usa para convertir de CC a CA.
  • La generación y transmisión de CA se puede hacer usando algunas subestaciones, mientras que la CC usa más subestaciones.
  • Las aplicaciones de CA incluyen fábricas, hogares, industrias, etc., mientras que la CC se utiliza en iluminación con flash, equipos electrónicos, galvanoplastia, electrólisis, vehículos híbridos y conmutación del devanado de campo en el rotor.
  • La CC es muy peligrosa en comparación con la CA. En CA, el flujo de la magnitud de la corriente es alto y bajo en el intervalo de tiempo normal, mientras que, en CC, la magnitud también será la misma. Una vez que el cuerpo humano recibe una descarga, la CA entrará y saldrá del cuerpo humano en un intervalo de tiempo normal, mientras que la CC afectará continuamente al cuerpo humano.

¿Cuáles son las ventajas de la CA sobre la CC?

Los principales beneficios de la CA en comparación con la CC incluyen los siguientes.

  • La corriente alterna no es cara y genera la corriente fácilmente en comparación con la corriente continua.
  • El espacio encerrado por corriente alterna es mayor que DC.
  • En CA, la pérdida de potencia es menor durante la transmisión en comparación con CC.

¿Por qué se elige el voltaje de CA sobre el voltaje de CC?

Las principales razones para seleccionar voltaje de CA en lugar de voltaje de CC incluyen principalmente lo siguiente.
La pérdida de energía durante la transmisión de voltaje CA es baja en comparación con el voltaje CC. Siempre que el transformador se encuentre a cierta distancia, la instalación es muy sencilla. El beneficio del voltaje de CA es aumentar y disminuir el voltaje según la necesidad.

Orígenes de CA y CC

Un campo magnético cerca de un cable puede provocar el flujo de electrones de una sola manera a través del cable, ya que son repelidos por la parte negativa de un imán y atraídos en la dirección de la parte positiva. De esta manera, se estableció la energía de una batería, esto se reconoció a través del trabajo de Thomas Edison. Los generadores de CA cambiaron lentamente el sistema de batería de CC de Edison, ya que la CA es muy segura para transmitir energía a largas distancias para generar más energía.

El científico Nikola Tesla ha utilizado un imán giratorio en lugar de aplicar gradualmente el magnetismo a través del cable. Una vez que el imán se inclinó en una sola dirección, los electrones fluirán en la dirección del positivo, sin embargo, siempre que se gire la dirección del imán, los electrones también se girarán.

Aplicaciones de CA y CC

La CA se utiliza en la distribución de energía e incluye muchas ventajas. Esto se puede convertir fácilmente a otros voltajes con la ayuda de un transformador porque los transformadores no usan CC.

A un voltaje alto, siempre que se transmita la energía, habrá menos pérdida. Por ejemplo, una fuente de 250 V tiene una resistencia de 1 Ω y una potencia de 4 amperios. Debido a que la potencia, vatios es igual a voltios x amperios, por lo que la potencia transportada puede ser de 1000 vatios, mientras que la pérdida de potencia es I2 x R = 16 vatios.

La CA se utiliza para la transmisión de potencia HV.

Si una línea de voltaje lleva una potencia de 4 amperios, pero tiene una potencia de 250 kV, entonces lleva una potencia de 4 amperios, pero la pérdida de energía es la misma, sin embargo, todo el sistema de transmisión lleva 1 MW y 16 vatios es una pérdida aproximadamente insignificante.

La corriente continua se usa en baterías, algunos dispositivos electrónicos y eléctricos y paneles solares.
Fórmulas para corriente alterna, voltaje, resistencia y potencia

Las fórmulas para corriente alterna, voltaje, resistencia y potencia se analizan a continuación.

Corriente alterna

La fórmula para circuitos de CA monofásicos es

I = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

La fórmula para circuitos de CA trifásicos es

I = P / √3 * V * Cosθ

Voltaje de corriente alterna

Para circuitos de CA monofásicos, el voltaje de CA es

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

Para circuitos de CA trifásicos, el voltaje de CA es

Para conexión en estrella, VL = √3 EPH de lo contrario VL = √3 VPH

Para conexión delta, VL = VPH

Resistencia AC

En caso de carga inductiva, Z = √ (R2 + XL2)

En caso de carga capacitiva, Z = √ (R2 + XC2)

En ambos casos, capacitivo e inductivo Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Alimentación de CA

Para circuitos de CA monofásicos, P = V * I * Cosθ

Potencia activa para circuitos de CA trifásicos

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Poder reactivo

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) y kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Poder aparente

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Poder complejo

S = V I

Para carga inductiva, S = P + jQ

Para carga capacitiva, S = P - jQ

Fórmulas para corriente continua, voltaje, resistencia y potencia

Las fórmulas para corriente continua, voltaje, resistencia y potencia se analizan a continuación.

Corriente continua

La ecuación de corriente CC es Yo = V / R = P / V = ​​√P / R

Voltaje DC

La ecuación de voltaje DC es

V = Yo * R = P / Yo = √ (P x R)

Resistencia DC

La ecuación de resistencia de cd es R = V / I = P / I2 = V2 / P

Energía DC

La ecuación de potencia de cd es P = IV = I2R = V2 / R

De las ecuaciones de CA y CC anteriores, donde

De las ecuaciones anteriores, donde

'I' es la medida actual en A (amperios)

'V' son medidas de voltaje en V (voltios)

'P' son las medidas de potencia en vatios (W)

'R' son las medidas de resistencia en ohmios (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (factor de potencia)

'Z' es impedancia

'IPh' es la corriente de fase

'IL' es la corriente de línea

'VPh' es el voltaje de fase

'VL' es el voltaje de línea

'XL' = 2πfL, es una reactancia inductiva, donde 'L' es una inductancia dentro de Henry.

'XC' = 1 / 2πfC, es la reactancia capacitiva, donde 'C' es la capacitancia dentro de Faradios.

¿Por qué usamos el aire acondicionado en nuestros hogares?

El suministro de corriente que se utiliza en nuestros hogares es AC porque podemos alterar la corriente alterna de forma muy sencilla utilizando el transformador. El alto voltaje experimenta una pérdida de energía extremadamente baja en la línea o en los canales de transmisión larga y el voltaje se reduce para utilizarlo de forma segura en el hogar con la ayuda del transformador reductor.

La pérdida de potencia dentro del cable se puede dar como L = I2R

Dónde

'L' es la pérdida de potencia

'Yo' es la corriente

'R' es la resistencia.

La transmisión de poder se puede dar a través de la relación como P = V * I

Dónde

'P' es el poder

'V' es el voltaje

Una vez que aumenta el voltaje, la corriente será menor. De esta manera, podemos transmitir la misma potencia al disminuir la pérdida de potencia porque el alto voltaje proporciona el rendimiento más excelente. Entonces, por esta razón, en los hogares se usa CA en lugar de CC.

La transmisión de alto voltaje también se puede realizar a través de CC, sin embargo, no es fácil disminuir el voltaje para utilizarlo de manera segura en los hogares. En la actualidad, se utilizan convertidores de CC avanzados para disminuir el voltaje de CC.

En este artículo, se explica en detalle cuál es la diferencia entre las corrientes de CA y CC. Espero que cada punto se entienda claramente sobre la corriente alterna, la corriente continua, las formas de onda, la ecuación, las diferencias de CA y CC en columnas tabulares junto con sus propiedades. Aún no puedo comprender ninguno de los temas de los artículos o para implementar los últimos proyectos eléctricos , no dude en hacer una pregunta en el cuadro de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es el factor de potencia de una corriente alterna?

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