Menu

Electricitat
Corrent elèctric

Història del corrent altern, descobriment i distribució

Història del corrent altern, descobriment i distribució

El corrent altern és una dels dos tipus de forma de corrent elèctric amb la qual es pot transmetre l' electricitat.

Teatre La Fenicie
Teatre La Fenicie

Aquest tipus de corrent s'obté mitjançant un generador de corrent altern. Es tracta d'un dispositiu que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica. El generador més simple consta d'una espira rectangular que gira en un camp magnètic uniforme.

La generació elèctrica es produeix quan l'espira gira. Llavors el flux de camp magnètic a través de l'espira canvia amb el temps. El gir provoca una fem i el moviment d'electrons.

En els orígens industrials de l'ús de l'electricitat en el segle XIX es va utilitzar corrent continu (o corrent directe). No obstant això, amb l'arribada del corrent altern pel científic Nikola Tesla el món es va revolucionar de nou.

Qui va descobrir la força electromotriu?

La força electromotriu la va descobrir el britànic Michael Faraday en 1831. Faraday va descobrir que un conductor que gira paral·lel dins d'un camp magnètic genera un flux electrònic constant, que pot utilitzar-se per realitzar un treball mecànic.

Aquest descobriment era la la inducció electromagnètica i es demostrava que els camps elèctrics i els camps magnètics actuaven de la mateixa manera (la força electromagnètica). Unes dècades més tard James Clerk Maxwell va expressar aquest descobriment amb equacions fonamentals.

El descobriment del motor elèctric

El 1860, el científic italià Antonio Pacinotti va ensamblar el primer prototip funcional d'una màquina que convertia l'energia mecànica en un flux estable d'electrons gràcies a l'energia elèctrica d'inducció: la dinamo.

Pacinotti es va adonar que la seva dinamo era reversible: al subministrar electricitat la màquina girava. S'havia construït el primer motor elèctric de la història.

Qui va idear l'actual sistema de distribució de corrent altern?

El responsable que actualment la distribució d'electricitat es realitza amb corrent altern és Nikola Tesla.

En 1887, Nikola Tesla va aconseguir construir el primer prototip d'un motor d'inducció que funcionava gràcies a un tipus particular de corrent elèctric, en la qual els electrons canvien de direcció de flux (polaritat) segons alteracions recurrents.

Tesla treballava per a la companyia de Thomas Alva Edison quan es va adonar que els alternadors elèctrics de l'època emetien un flux elèctric que canviava de polaritat diverses vegades durant un cert període de temps.

Inconvenients de l'transport d'electricitat en corrent continu (CC)

El principal problema de l'època, en què les grans empreses elèctriques treballaven intensament, era poder trobar una forma eficient i rendible de transportar l'electricitat des de les centrals elèctriques a les indústries i les llars.

En aquest moment, el corrent elèctric es distribuïa de la manera en què es generava en els dinamos: en corrent directe. El flux d'electrons mai canviava de direcció i els pols positiu i negatiu romanien sense canvis en el temps.

La distribució en corrent continu presenta el problema que a grans distàncies escalfa el cable elèctric i provoca el fenomen de dissipació. Per compensar aquest problema, cal augmentar la intensitat del corrent augmentant els costos i el malbaratament d'energia.

En canvi, el corrent altern permet elevar la tensió i distribuir-la a grans distàncies sense pèrdues d'energia significatives. 

La distribució mitjançant corrent altern (CA)

L'eficiència d'aquest nou tipus de corrent es deu al fet que pot reduir dràsticament les pèrdues d'energia a grans distàncies gràcies a l'augment de la tensió elèctrica.

L'augment del voltatge resulta perillós per als éssers vius. Per tant, cal reduir el voltatge abans de la seva distribució en llars o fàbriques, per mitjà d'un transformador. El primer transformador per a aquest propòsit va ser desenvolupat per Lucien Gaulard i John Dixon Gibbs.

El transformador permet portar la diferència de potencial (voltatge) a nivells molt alts (alta tensió) i el corrent a valors molt baixos.

Per solucionar el mateix problema, el físic William Stanley, va reutilitzar, el 1885, el principi d'inducció per transferir el corrent altern entre dos circuits elèctricament aïllats. No obstant això, el sistema usat avui dia va ser ideat per Nikola Tesla

Per què la distribució elèctrica es realitza en corrent altern?

Les principals raons són:

  • Menors pèrdues d'energia a llarga distància.

  • Els motors de corrent altern són més fiables i eficients.

Tesla va proposar al seu cap Edison, fundador de General Electric, adoptar un sistema de distribució de corrent altern d'aquest tipus per resoldre el problema de la transmissió a llarga distància. No obstant això, Edison es va negar per raons econòmiques: el sistema de distribució inventat per ell i la seva empresa era l'únic utilitzat per a les fàbriques de l'època, i General Electric tenia el monopoli comercial. 

No obstant això, els avantatges del sistema de Tesla va permetre es van imposar al corrent continu de Thomas Edison. Aquesta pugna en la coneguda guerra de les corrents en la qual es decidia quin sistema de corrents era millor per a implementar.

El corrent altern es va estendre gràcies a la utilització del transformador. D'aquesta manera, es manté la potència es manté inalterada al transmetre-la a grans distàncies.

Actualment al món, l'energia elèctrica alterna es distribueix en dues freqüències, 50 Hz (Europa, Àsia, Àfrica) i 60 Hz (Amèrica, part del Japó) i diferents voltatges.

Què són els sistemes polifàsics?

Un sistema polifàsic és un sistema de producció, distribució i consum d'energia elèctrica format per dos o més tensions iguals amb diferència de fase constant, que subministren energia a les càrregues connectades a les línies.

La generació trifàsica d'energia elèctrica és la forma més comuna i la que proveeix un ús més eficient dels conductors. La utilització d'electricitat en el sistema trifàsic és comú per a ús en indústries on moltes de les màquines funcionen amb motors per a aquesta tensió.

Autor:

Data de publicació: 16 de juliol de 2021
Última revisió: 16 de juliol de 2021