Corriente Continua (DC): Fundamentos y Aplicaciones
La corriente continua (CC) o direct current (DC) es un tipo de flujo eléctrico que se caracteriza por su dirección constante y unidireccional a través de un material conductor. En los circuitos de CC, la carga eléctrica fluye de manera continua desde el terminal positivo al negativo de la fuente de energía, como una batería o una fuente de alimentación de CC.
Unidades y Medición de la Corriente Continua
La unidad estándar para medir la corriente eléctrica en el Sistema Internacional (SI) es el amperio (A), que se define como un coulomb por segundo (C/s). Por lo tanto, 1 amperio (1A) es igual a 1 coulomb por segundo (1 C/s).
Para medir la corriente de CC, se utilizan instrumentos como el amperímetro de CC o el medidor de pinza de CC. Los amperímetros de CC se conectan en serie con el circuito, mientras que los medidores de pinza pueden medir la corriente sin necesidad de desconectar el cable, rodeándolo con una bobina magnética.
Características de la Corriente Continua
- Flujo unidireccional: La corriente de CC fluye en una sola dirección, del terminal positivo al negativo.
- Voltaje constante: En un circuito de CC, el voltaje se mantiene constante a lo largo del tiempo.
- Corriente estable: La corriente en un circuito de CC es constante y no cambia siempre que el circuito esté cerrado y la fuente de alimentación proporcione un voltaje constante.
- Baja frecuencia: La corriente de CC tiene una frecuencia de 0 Hz, lo que significa que no oscila como la corriente alterna (AC).
Fuentes de Corriente Continua
- Baterías: Generan corriente de CC a través de reacciones químicas entre los electrodos y el electrolito.
- Fuentes de alimentación de CC: Convierten el voltaje de AC de una toma de corriente en voltaje de CC para alimentar dispositivos electrónicos.
- Células solares: Generan corriente de CC directamente a partir de la luz solar.
- Generadores de CC: Convierten la energía mecánica en energía eléctrica, generando corriente de CC.
- Células de combustible: Convierten la energía de un combustible, como el hidrógeno, en energía eléctrica de CC a través de un proceso electroquímico.
Tipos de Corriente Eléctrica
- Corriente Directa (DC): Flujo de carga eléctrica en una dirección constante.
- Corriente Alterna (AC): Flujo de carga eléctrica que cambia de dirección periódicamente.
- Corriente Pulsada: Flujo de carga eléctrica en pulsos o ráfagas, utilizada en aplicaciones especializadas como la soldadura.
Mecanismo de Flujo de la Corriente Eléctrica
En un conductor, bajo una situación electrostática, el campo eléctrico es cero y no hay corriente. Sin embargo, esto no significa que todas las cargas dentro del conductor estén en reposo. En metales como el cobre o el aluminio, algunos electrones están libres para moverse dentro del material conductor. Estos electrones libres se mueven de manera aleatoria, similar a las moléculas de un gas pero a velocidades mucho mayores.
Cuando se aplica una diferencia de voltaje a un conductor, se crea un campo eléctrico dentro del material. Este campo ejerce una fuerza sobre los electrones libres, causando su movimiento de áreas de alta energía potencial a áreas de menor energía potencial. Este flujo de electrones en respuesta al campo eléctrico aplicado es lo que conocemos como corriente eléctrica.
En dispositivos eléctricos y electrónicos cotidianos, las señales viajan como ondas electromagnéticas típicamente al 50%–99% de la velocidad de la luz en el vacío, mientras que los electrones mismos se mueven mucho más lentamente.
