lunes, 17 de mayo de 2021

La corriente alterna de Tesla

Uno de los principales aportes de Nikola Tesla al mundo es, sin duda, el diseño del sistema de distribución eléctrico mediante la corriente alterna polifásica, hecho que lo llevo a una confrontación directa con su antiguo jefe Thomas Alva Edison en lo que se conoció como la guerra de las corrientes.

La corriente alterna a diferencia de lo que algunos piensan no fue descubierta ni inventada por Tesla (pero si perfeccionada), su origen se remonta a la primera mitad del siglo XIX en Europa, esta se basa en el principio de inducción de Michael Faraday, el cual establece que un campo magnético es capaz de arrastrar electrones de un conductor siempre que exista movimiento, ya sea del conductor o del campo, asimismo descubrió que se puede obtener el efecto inverso, es decir que una corriente eléctrica (el movimiento de electrones) puede crear un campo magnético al atravesar un conductor, este efecto puede magnificarse enrollando el conductor sobre un núcleo, es decir construyendo una bobina [1].

La idea de Edison de utilizar la corriente continua para distribuir la electricidad en las ciudades tenía un gran defecto, las pérdidas de energía que se producen a causa de la resistencia eléctrica de los conductores, las cuales se incrementan sustancialmente conforme aumenta la demanda de  corriente, estas pérdidas obligan a crear varias estaciones de generación en la ciudad para alimentar una serie de nodos distribuidos, lo que incrementa los costos del sistema, requiriendo un espacio amplio para las plantas generadoras[2].

El sistema de corriente alterna polifásica parte de la generación de la corriente alterna, la cual es creada al aplicar el principio de Faraday mediante un generador, en el cual hay un imán permanente en rotación que está rodeado por bobinas, cuando el imán rota, va creando una tensión que se alterna conforme los polos del imán se alejan y acercan a las bobinas, este principio se muestra en la siguiente animación.

La ventaja de la corriente alterna en relación a la continua para las aplicaciones de distribución de energía, radica en que, debido a su naturaleza, esta se puede transformar, mientras que la corriente continua no, ello se debe a que los transformadores también utilizan el principio de Faraday para funcionar, y la única forma en la que se puede obtener tensión en un conductor es mediante un campo magnético variante, lo cual es imposible obtener con una corriente continua puesto que no hay alternancia[3], efecto que naturalmente si se presenta en la corriente alterna como la que se muestra en la animación.

La estrategia de Tesla consistió en utilizar un transformador para elevar a decenas de miles de voltios la corriente alterna, lo que le permite recorrer grandes distancias (cientos de kilómetros) con pérdidas menores a su equivalente continua, cuando los cables llegan a la ciudad, se utiliza un segundo transformador para reducirla a un valor que no presente riesgo para los ciudadanos y posteriormente enviarla a las casas para su utilización. Esta estrategia demostró ser más eficiente que la planteada por Thomas Edison, logrando imponerse en el mercado energético emergente llegando hasta este momento.

Actualmente se utiliza este sistema de corriente alterna, con la diferencia de que los generadores no producen una sola línea sino tres, de allí su nombre “corriente alterna polifásica”, esto se debe a que al utilizar tres fases (o líneas energizadas) se logra una mejora significativa, reduciendo las perdidas y permitiendo la trasmisión de mayor potencia sin necesidad de aumentar demasiado el diámetro de los conductores.

El legado de Tesla para el mundo fue enorme, tan solo hay que mirar cualquier ciudad del planeta y veremos su idea puesta en marcha, su estrategia de suministrar a cada pueblo de cada país energía barata haciendo uso de la naturaleza intrínseca de la electricidad combinada con bastante ingenio y sobre todo una gran determinación que lo llevo a sostener su idea, incluso en contraposición con uno de los inventores más respetados de su tiempo.

En retrospectiva, la historia de Tesla nos muestra cómo el ingenio y una voluntad dispuesta a soportar todo tipo de vicisitudes, puede, al fin de cuentas lograr su cometido, ya que después de todo, este mundo está regido por leyes físicas que no obedecen a intereses particulares, y aunque en ciertos momentos de la historia, puede que se impongan intereses personales, al final de todo terminara imponiéndose la razón.

 

Referencias

  •    1- https://catedra.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/cys/DI/electromagnetismo.pdf (tomado en mayo de 2021, Págs. 1, 2)
  •   2- https://utp.ac.pa/documentos/2014/pdf/15_Batalla_de_las_corrientes.pdf (tomado en mayo de 2021)
  •   3- https://www.famaf.unc.edu.ar/~anoardo/P2.pdf (tomado en mayo de 2021)

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