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El automóvil es una de las máquinas más complejas que existen, y sobre todo los que actualmente salen por los concesionarios, incluso los más económicos, pues engloban una amalgama de tecnología de todos los campos realmente impresionante.
Uno de esos campos es el de la electricidad, y atendiendo a este puedes que te preguntes qué es exactamente una corriente eléctrica y qué diferencias existen entre la corriente continua y la corriente alterna, términos que están totalmente a la orden del día cuando hablamos de un coche eléctrico. Pues bien, una corriente eléctrica no es otra cosa que electrones que se mueven en una única dirección (corriente continua) o que “van y vienen” (corriente alterna).
¿Qué es la corriente continua?
De una forma algo más técnica, la corriente continua (CC o DC, por direct current en inglés) puede definirse como un flujo de portadores de carga, que puede ser variable, entre dos puntos a diferente potencial o voltaje y siempre con la misma polaridad, por lo que el sentido de ese flujo es constante.
Esos portadores de carga a los que se hace referencia son los electrones, partículas cargadas negativamente. Así pues, la corriente es el movimiento de electrones que van desde el polo negativo hasta el positivo, manteniéndose esos polos con la misma polaridad en el caso de la corriente continua.
No obstante, y como inciso, aunque físicamente el desplazamiento que tiene lugar es el que acabamos de describir, por convenio, en toda la literatura y tratamiento matemático se considera que el sentido de la corrientes es del positivo al negativo, al contrario de lo que sucede físicamente, por aquello de que resultaba lógico que las cargas fuesen de desde donde había más potencial (polo positivo) a donde era menor (polo negativo).
La intensidad de corriente eléctrica se mide en amperios (A), indicando esta magnitud cuántos electrones pasan por unidad de tiempo, es decir, es al así como el caudal si establecemos una analogía hídrica. En concreto, 1 A equivale a 1 C/s, un culombio por segundo, que son 6,242•10^18 electrones (unos seis millones de billones).
Por ejemplo, una pila de un mando a distancia o la batería de 12 V de nuestro coche forman parte de un circuito eléctrico de corriente continua, aunque al final de este artículo hablaremos un poco más de algunos ejemplos prácticos.
¿Qué es la corriente alterna?
El otro tipo de corriente que existe es la llamada corriente alterna (CA o AC, por alternating current), la cual se da cuando las polaridades se invierten periódicamente, es decir, tendríamos una intensidad eléctrica que cambia de positiva a negativa siguiendo una función sinusoidal (en forma de onda).
Físicamente esto se traduce en unos electrones que estarían como vibrando, pues de repente de desplazan en un sentido, y rápidamente lo hacen en el contrario, para en milésimas de segundo hacerlo en el original, y así sucesivamente.
Al igual que ocurre con la corriente continua, la corriente alterna se mide en amperios (A). Sin embargo, podemos encontrar dos tipos de intensidades, la nominal, que viene a ser algo así como la media de esa onda, y la intensidad máxima, que es 1,41 veces la nominal y que corresponde a las crestas de dicha onda (bien negativas, bien positivas).
Pero es la frecuencia el otro parámetro clave, la cual se mide en hercios (Hz). Una frecuencia de 50 Hz, que corresponde a la corriente que tenemos en el enchufe de casa, quiere decir que en un segundo se ha invertido 50 veces la polaridad.
La corriente continua y alterna en nuestros coches
De forma muy resumida, y sin entrar en excesivos detalles, son dos las ventajas que aporta la corriente alterna sobre la continua, las cuales explican su “popularización”. Por un lado, las máquinas eléctricas, entiéndase motores eléctricos y similares, son mucho más fácil y baratos de diseñar, fabricar y mantener, y por otro, permite transportar mayor cantidad de energía eléctrica de una forma más eficiente, pues en más fácil realizar transformaciones de voltaje.
Así pues, en nuestro coche nos encontramos corriente alterna sólo en el alternador, que como ya te explicamos, es básicamente un generador que mueve por medio del cigüeñal del motor, al que está conectado a través de una correa, produciendo así corriente alterna.
Acto seguido, esta corriente alterna se transforma a corriente continua por medio de una pieza que comúnmente se conoce como “regulador del alternador”, pero que no es más que un puente de diodos que modula la señal de corriente hasta convertirla en continua con una tensión de salida comprendida entre los 13,7-14,0 V. A partir de ahí toda la instalación eléctrica de nuestro coche es de corriente continua, algo que se explica debido a que está formada por componentes electrónicos, aplicaciones en las que es adecuada la corriente continua por ser posible conseguir pequeños y exactos voltajes de trabajo.
Respecto a los coches eléctricos y/o híbridos enchufables, ya tratamos con mayor profundidad este tema en otro artículo, pero hagamos un breve repaso. En ellos nos encontramos con la batería principal, que trabaja en corriente continua, como todas las baterías. Esta batería se carga, o bien directamente en corriente continua mediante carga rápida haciendo uso de la infraestructura adecuada, con potencias de carga que pueden oscilar desde los 50 o 100 kW hasta otras que rondan los 250 – 300 kW, o bien mediante corriente alterna. En estos casos se hace uso del llamado cargador de a bordo (también conocido como embarcado) que transforma la corriente alterna del enchufe de nuestra casa o estación de carga mural a corriente continua para la batería, dándose típicamente potencias que rondan los 7 – 11 kW.
Finalmente, los motores eléctricos que poseen esos coches sí que funcionan de nuevo en corriente alterna, por lo disponen de un inversor para realizar la correspondiente transformación. Paralelamente existe otro circuito de corriente continua a 12 V, idéntico al de un coche convencional, que es el que gobierna todos los componentes eléctricos y electrónicos como el climatizador o el equipo multimedia.
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