Fuentes de tensión en directa

 

"Signo de fuente de voltaje en directa o continua"

Hay 3 formas principales de obtener una diferencia de potencial, tensión o voltaje que produzca una corriente directa o continua, esto es, un flujo de electrones que circulen en un solo sentido o dirección:

- Generadores de corriente directa.

Estas máquinas basan su funcionamiento en el fenómeno de la inducción electromagnética, según la cual y como pudo observar Faraday, si movemos un hilo de cobre en el seno de un campo magnético, se crearán una corriente eléctrica por ese hilo en la dirección que indica la regla de Fleming de la mano derecha.

Según esta regla, si el hilo se mueve en la dirección del pulgar y las líneas de fuerza del campo magnético llevan la dirección del dedo índice, el dedo corazón indicará la dirección de la corriente eléctrica por el hilo de cobre.

Si en vez de un solo hilo de cobre usamos una bobina de hilo de cobre, obtendremos una corriente alterna senoidal, de ida y vuelta (alternador), por la bobina, que podemos recoger con la ayuda de 2 anillos colectores y de unas escobillas adaptables a estos anillos. 

Si en vez de anillos colectores completos colocamos un solo anillo partido en 2 mitades, una para cada extremo de la bobina, obtenemos una corriente variable, pero siempre en la misma dirección.

Para disminuir el "rizado" de la corriente y por lo tanto del voltaje que obtendremos, podemos añadir más bobinas a cuyos hilos terminales conectaremos diferentes "delgas" como porciones diferentes de un único anillo colector.

Estas son las bases para construir una dinamo, o fuente de voltaje en continua y también para construir un motor de corriente continua.

- Fuentes de alimentación.

Estos dispositivos rectifican y filtran el voltaje en alterna de la red eléctrica para obtener un voltaje en contínua de un valor determinado.

Ejemplos de ellos son los cargadores de ordenadores portátiles, tablets y móviles.

Además de estos están las fuentes de voltaje para el laboratorio de electrónica.

- Pilas y baterías.

Estas fuentes de voltaje utilizan energía química para producir un voltaje en contínua.

Están constituidas por celdas dispuestas en serie, en las que se producen las reacciones químicas necesarias para proporcionar el voltaje necesario en contínua.

Hay pilas y baterías recargables y no recargables, dependiendo de si estas reacciones químicas pueden ser invertidas para restaurar su capacidad química, o no.

Todas las pilas y baterías tienen un terminal o electrodo positivo o ánodo y otro negativo o cátodo y entre ambos un electrolito, del que se obtienen los iones necesarios para producir el voltaje en contínua. Según los electrodos y el electrolito, hay:

* Pilas alcalinas:

Son las pilas alcalinas comunes. Tienen un electrodo positivo de zinc, un electrolito de hidróxido de potasio (metal alcalino) y un cátodo de dióxido de manganeso y carbón.

* Pilas de Iodo-litio.

Ejemplo de ellas son las pilas de botón.

* Baterías de ácido-plomo:

Con electrodos de plomo y de peróxido de plomo y electrolito de ácido sulfúrico.

Un ejemplo son las baterías de los automóviles.

Son recargables. Si se hace pasar una corriente continua en dirección opuesta, se elimina el sulfato de plomo y se restaurará la concentración de ácido sulfúrico.

* Baterías y pilas recargables de níquel-cadmio.

Son las usadas por ejemplo en taladros inalámbricos, que pueden aguantar hasta 1000 ciclos de carga y descarga durante varios años.

* Pilas y baterías recargables de níquel-hidrógeno e hidruro de níquel-metal.

Algunas de ellas se usan en móviles, táblets y ordenadores.

- Celdas solares.

Son las que se usan en los paneles solares y convierten la luz en un voltaje de continua determinado.

En las pilas y baterías, cuanto mayor tiempo de funcionamiento lleven y más descargadas estén, menos voltaje pueden suministrar.

Además del voltaje que pueden producir, las pilas y baterías vienen con un valor de capacidad que se da en amperios-hora (Ah), o miliamperios-hora (mAh).

Así, una batería con un valor de capacidad de 100 amperios-hora, quiere decir que podrá suministrar una corriente continua estable de 100 amperios durante una hora; o también 10 amperios en 10 horas, 2 amperios en 50 horas, o 1 amperio en 100 horas.

Sin embargo, cuanto mayor es la corriente demandada y en temperaturas ambientes extremas de frío o de calor, el valor de la capacidad disminuye.

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