Corriente Alterna (AC): Medición y Aplicaciones
La corriente alterna (AC), conocida por su capacidad de cambiar periódicamente de dirección, oscila entre valores positivos y negativos. En un circuito de AC, la carga eléctrica fluye primero en una dirección y luego en la opuesta, revirtiendo constantemente su dirección a una frecuencia específica. Un ejemplo común de corriente alterna es la electricidad que alimenta hogares y negocios a través de la red eléctrica.
La corriente alterna es preferida para la transmisión de energía a larga distancia debido a su capacidad de ser elevada a altos voltajes, lo que permite una transmisión con menor pérdida de energía. Posteriormente, se reduce a voltajes más bajos para su uso en hogares y negocios. La frecuencia de la corriente alterna se mide típicamente en Hertz (Hz), indicando el número de oscilaciones por segundo. En Estados Unidos, la frecuencia estándar es de 60 Hz, mientras que en otros países es de 50 Hz.
Tipos de Amperímetros para Medir la Corriente Alterna
Los amperímetros son dispositivos utilizados para medir la corriente eléctrica en un circuito. Existen tres tipos principales de amperímetros para medir la corriente alterna:
- Amperímetros de Bobina Móvil: Utilizan una bobina que se mueve en un campo magnético para medir la corriente. La corriente a través de la bobina crea un campo magnético que interactúa con el de un imán permanente, provocando el movimiento de la bobina. Este movimiento es proporcional a la corriente y se convierte en una lectura de corriente. Sin embargo, un instrumento PMMC conectado directamente a una corriente alterna de 50Hz indica un valor medio cero debido a la oscilación de la corriente.
- Amperímetros Digitales: Estos dispositivos miden la corriente alterna convirtiéndola en una señal digital proporcional. La corriente AC pasa a través de un transformador de corriente para reducir su nivel, luego se rectifica a un voltaje de CC y se convierte en una señal digital por un conversor analógico-digital (ADC). Un microcontrolador procesa esta señal para mostrar el valor de la corriente en una pantalla LED o LCD.
- Amperímetros de Pinza: Diseñados para medir la corriente en un cable sin necesidad de desconectarlo físicamente. La pinza del amperímetro se abre y se coloca alrededor del cable, permitiendo medir la corriente que fluye a través de él. Son comúnmente utilizados en entornos industriales para medir cables y alambres grandes.
Al seleccionar un amperímetro para medir corriente alterna, es crucial elegir uno con una clasificación adecuada para la corriente máxima a medir y con una resistencia baja en comparación con el circuito medido. Además, debe tener un rango de frecuencia que coincida con la de la corriente alterna a medir.
Rectificación y Amperímetros de AC
La rectificación es el proceso de convertir una señal de corriente alterna (AC) en una señal de corriente continua (DC). Para ello, se elimina la mitad negativa de la onda de AC, utilizando habitualmente un diodo que permite el flujo de corriente en una sola dirección. Existen dos tipos de rectificadores:
- Rectificadores de Media Onda: Utilizan un diodo para rectificar la señal de AC.
- Rectificadores de Onda Completa: Emplean cuatro diodos dispuestos en una configuración específica para rectificar tanto las mitades positivas como negativas de la señal de AC.
La rectificación es esencial en electrónica porque muchos dispositivos electrónicos requieren energía de CC para operar, mientras que la energía de CA está comúnmente disponible en la red eléctrica. La rectificación permite convertir la energía de CA en energía de CC para su uso en circuitos y dispositivos electrónicos.
