Como todos sabemos, los PC necesitan electricidad para poder funcionar; la electricidad es un tipo de energía transmitida por el movimiento de electrones a través de un material conductor (generalmente cobre) que permite el flujo de electrones en su interior, y a este respecto tenemos dos tipos de corriente: continua (DC) y alterna (AC), cuya diferencia radica en cómo se mueven los electrones dentro del material. ¿Por qué los PC necesitan convertir la corriente alterna a continua para poder funcionar?
La inmensa mayoría de redes eléctricas funcionan con corriente alterna en la actualidad, y es el tipo de corriente que utiliza la mayoría de electrodomésticos y aparatos eléctricos en general mientras que las pilas o baterías necesitan corriente continua para funcionar, al igual que el PC. ¿Por qué entonces el PC requiere que la fuente de alimentación convierta la corriente? ¿No hay PC que funcionen con corriente alterna? ¿Cuál es la diferencia? Todo esto y mucho más es lo que te vamos a explicar en este artículo.
Corriente continua y corriente alterna, ¿cuál es la diferencia?
Tal y como te hemos mencionado antes, la diferencia principal entre corriente continua y corriente alterna es la forma en la que se mueven los electrones por el interior del material conductor. En esencia, en la corriente continua los electrones solo pueden moverse en un sentido mientras que en la alterna lo hacen en ambos sentidos.
- 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 continua o DC
Si comparamos lo habitual que es la electricidad en la vida moderna que vivimos con su existencia en la naturaleza, podríamos decir que es un fenómeno extremadamente poco frecuente, ya que solo es generada por algunos animales y en fenómenos naturales como los rayos en las tormentas. ¿Cómo hemos llegado entonces a depender tanto de la electricidad?
Los científicos se dieron cuenta de la necesidad de generar un flujo de electrones de forma artificial para poder tener energía; para llegar a ello, inicialmente observaron que un campo magnético hacía que los electrones se desplazaran desde un polo hasta el opuesto de manera natural, así que lo que hicieron fue poner un cable metálico u otro material conductor entre uno polo y otro para comprobar que, efectivamente, los electrones eran repelidos por un polo del campo magnético y atraídos por el otro, pero solo en un único sentido.
Gracias a esto desarrollaron la tecnología de corriente continua, y las primeras baterías y generadores de corriente continua nacieron en el siglo XIX, atribuidas al inventor Thomas Edison.
Corriente alterna o AC
No pasó mucho tiempo en el siglo XIX hasta que otro científico, Nikola Tesla en este caso, se dio cuenta de que la corriente continua estaba bastante limitada en términos de cantidad de corriente y la distancia a la que se podía transportar, por lo que se puso manos a la obra para buscar una alternativa, dando con la corriente alterna como solución al problema.
El principio es el mismo (electrones que son atraídos por un polo de un campo magnético y repelidos desde el otro), pero en lugar de usar un campo magnético estático, Tesla utilizó uno rotatorio de manera que cuando se cambia la posición de los polos, también se cambia el sentido del flujo de los electrones. El cambio de sentido del flujo de electrones se llama frecuencia y se representa en Hercios (Hz) para determinar el número de vueltas o ciclos por segundo del campo magnético. Esto significa que si la corriente alterna de tu domicilio tiene 60 Hz, significa que se producen 60 cambios de polaridad en el cambio magnético cada segundo.
En cada uno de los ciclos los electrones cambian de sentido vuelven al punto original, es decir, se dan dos cambios de sentido por cada ciclo. Por lo tanto, en una corriente alterna de 60 Hz el flujo de electrones cambia de sentido 120 veces por segundo.
¿Qué diferencia la una de la otra?
La corriente alterna permite, por ejemplo, que se pueda conectar un aparato a un enchufe sin que importe el sentido y sin tener en cuenta cuál es el polo negativo y el positivo del aparato, al contrario que en la corriente continua donde sí que es necesario tener en cuenta los polos dado que solo tiene un sentido.
Como decíamos antes, una de las desventajas que tenía la corriente continua era precisamente que la cantidad de corriente y la distancia a la que la podía transportar antes de perder tensión (voltaje) era bastante escasa, pero eso se vio solucionado con la corriente alterna, ya que multiplicó en varios enteros tanto la tensión como la distancia a la que se podía transportar.
Las baterías están diseñadas para producir corriente continua a un cierto nivel de voltaje máximo, y eso limita ya de inicio tanto la distancia como la cantidad de corriente que pueden transportar. Sin embargo, la corriente alterna se puede producir en un generador y por lo tanto se puede usar un transformador para subir o bajar la tensión según se necesite, lo cual permite transportar los electrones a distancias mucho mayores.
Los transformadores de corriente AC/DC
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.
¿Por qué el PC necesita corriente continua para funcionar
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: HardZone
