Índex
Imatges: Comparació entre un generador i un motor de corrent altern
Vídeo: La Guerra dels Corrents
Les màquines de corrent continu i de corrent altern: la "Guerra de Corrents" entre Edison i Tesla
Fem un breu recordatori de les diferències bàsiques entre corrent continu i corrent altern amb les següents animacions:
A la primera animació l'interruptor (switch) tanca el circuit alimentat per la pila, és a dir, el de corrent continu, i veiem com el fluxe d'electrons circula sempre en el mateix sentit. El circuit que tanca l'interruptor a la segona animació és el de corrent altern, alimentat pel generador, i observem com el sentit del flux d'electrons és variable.
El 1887 el corrent continu d'Edison era el sistema vigent. En aquella època hi havia 121 centrals elèctriques repartides arreu dels Estats Units proporcionant electricitat als seus clients. Però el corrent continu presentava una gran limitació: aquestes centrals només podien transmetre electricitat de manera efectiva al llarg d'un dos quilòmetres, a partir d'aquesta distància començava a perdre energia. Així que quan Tesla, en associació amb Westinghouse, va introduir el seu sistema basat en corrent altern d'alt voltatge, que podia transportar electricitat al llarg de centenars de quilòmetres sense pèrdues, va aconseguir la victòria en la anomenada "Guerra dels Corrents".
Nicola Tesla vs. Thomas Alva Edison.
Fem un incís per a repassar en què consisteix el fonament d'un generador de corrent altern. Sabem que transforma energia mecànica en energia elèctrica, anem a veure com:
Esquema d'un generador de corrent altern.
Un esquema bàsic d'un generador es pot representar com una bobina conductora (que en un generador rep el nom d'armadura) que es fa girar en un camp magnètic estàtic entre els pols nord i sud d'un imant. Per a fer moure la bobina es pot utilitzar, per exemple, una manovella o, en el cas d'una central hidroelèctrica, una turbina accionada per l'aigua. Quan el moviment de la bobina talla les línees del flux magnètic que es genera entre els pols de l'imant, s'indueix un corrent elèctric sobre la pròpia bobina. Cada extrem de la bobina està connectat a un anell col·lector lliscant. Les escombretes fan contacte amb els anells, recullen el corrent i l'envien a la línea de consum.
El corrent flueix per la bobina en un sentit durant mitja volta. El voltatge generat va canviant des de zero fins al seu valor màxim i després torna a zero. Durant l'altra mitja volta el corrent flueix en sentit oposat, ja que la bobina es mou pel camp magnètic en sentit contrari. És a dir, el voltatge es pot representar gràficament com una ona sinusoïdal que pren valors positius o negatius en funció de l'angle de la bobina respecte la vertical a cada moment, com veiem a l'oscil·loscopi de la imatge inferior. El valor màxim s'assoleix quan la bobina està en la posició que veiem a les dues imatges, a 90 graus respecte la vertical, perquè és quan es talla el major número de línees de flux.
Esquema d'un generador de corrent altern alimentant una bombeta.
Esquema d'un generador de corrent altern en moviment.
Quan un generador té la seva bobina enrotllada al voltant d'un nucli de ferro també es pot utilitzar com un motor. En lloc de fer rotar la bobina dins del camp magnètic dels pols per a generar electricitat, es fa passar corrent per la bobina de manera que es converteix en un electroimant. Els pols de l'imant exterior repel·leixen l'electroimant fent rotar l'eix de la bobina i generant així energia mecànica a partir de l'energia elèctrica. A continuació podem veure esquematitzada la diferència entre un generador i un motor de corrent altern.
Comparació entre un generador de corrent altern (imatge superior) i un motor de corrent altern (imatge inferior). (Traducció i adaptació de l'original).
Per finalitzar, després d'aquest breu resum sobre les màquines de corrent altern, anem a aprendre una mica més sobre la famosa "Guerra dels Corrents" amb el següent vídeo. A la part dreta de la barra de control, clicant a la icona "Configuración", podreu canviar la qualitat d'imatge a alta definició (HD). Aquesta animació multimèdia està gravada d'aquest llibre, que és molt recomenable.
