• José Antonio Ces

Capítulo 5: La corriente eléctrica

Actualizado: 11 may



El quinto capítulo de mi libro cierra un primer acto que ayuda a entender el entendimiento de unos principios elementales que son necesarios para adentrarnos en las telecomunicaciones. La corriente eléctrica es un motor fundamental en la vida actual. Tan en boca de todos por su subida de precio durante los últimos meses. Sin ella estaríamos perdidos. ¿O no? Porque no hace mucho tiempo no existía. Ven conmigo y te cuento.


Ya hemos visto qué es esto de la electricidad. La corriente eléctrica. Te decía, que ésta se genera a partir de una diferencia de potencial o de tensión que, aplicada sobre un cable de cobre, provoca que la nube de electrones que habita en ese material conductor se desplace buscando el polo positivo del generador de dicha tensión. Este método de generación tiene que ver con un tipo de corriente. La corriente continua. Te anunciaba al final del capítulo anterior que la corriente podía ser de dos tipos: continua y alterna. La corriente alterna apareció con posterioridad a la continua, y se demostró más eficaz que ésta para muchas cosas. Aunque la continua se mantuvo como la preferida para algunas otras. Ninguna de estas corrientes es mejor que la otra, salvo que la referenciemos a un uso concreto. Que lo sepas. Ahora te explico en qué consiste cada una de ellas, pero te anticipo que su existencia provocó, a finales del siglo XIX, una batalla que se denominó la Guerra de las Corrientes.


La corriente eléctrica está hoy presente en casi todo lo que manejamos. De una manera u otra. Al cerrar un circuito eléctrico, los electrones se pondrán en movimiento “excitando” los distintos aparatos que se encuentra en su camino. Seguro que hiciste este experimento en tus años mozos. Una pila, una bombilla y un interruptor unidos por un cable de cobre. En dicho circuito, al accionar el interruptor dejando pasar la corriente proveniente de la pila, los electrones transitarán por el filamento de wolframio o de tungsteno de la bombilla (dos materiales capaces de alcanzar muy altas temperaturas) que, aislado en el gas inerte contenido en la envoltura de vidrio, emitirá luz. Y si lo que tuviésemos en el circuito fuese un ventilador, la energía eléctrica que pasa por él, se convertiría en energía cinética mediante algún mecanismo basado en los principios del electromagnetismo que luego te contaré. La circunstancia que provoca todo esto es el flujo de electrones. La corriente eléctrica es algo que es muy “corriente”. Está allá donde mires. Te lo cuento de una manera muy ilustrativa. Recorriendo el día de un mortal cualquiera. Un día en la vida de Juan Español. Juan duerme placenteramente en su cama cuando suena su despertador que posee una pila que generando corriente eléctrica hace que funcione. Al despertarse enciende la luz de la habitación, gracias también a la corriente eléctrica. La misma que alimenta el calentador de agua con la que se ducha, porque Juan no tiene gas en su casa. Se hace unas tostadas valiéndose de una conversión de la energía eléctrica en calorífica, el mismo método que utiliza la cafetera. Coge el móvil que ha estado toda la noche cargando su batería conectado al enchufe de la corriente. Se monta en su coche que precisa de la electricidad, proveniente de su batería para forzar su arranque, y conduce escuchando una radio que también se alimenta de la corriente eléctrica que genera dicha batería. Ya en el trabajo, Juan enciende su ordenador personal que se alimenta de la corriente eléctrica que toma del enchufe de la pared, donde también está conectado su flexo. Etcétera, etcétera. Casi nada se puede hacer ya sin electricidad. Y, además, esta dependencia se va haciendo mayor, al tiempo que vamos dejando atrás otros tipos de combustible más contaminantes y difíciles de reponer, como son todas las fuentes de energía tradicionales: el carbón, el petróleo o el gas natural. Por ponerte un ejemplo, los coches serán todos eléctricos en un futuro. Salvo que demos con una alternativa energética mejor. Hay un gran debate alrededor de esto de la energía, y no quiero abrirlo aquí. Pero seguro que tienes opinión. Igual que yo. Me encantaría hablarte de las centrales nucleares, puesto que generan la energía más limpia, aunque por motivos no científicos viven una constante persecución. Pero no entraré en política ni nada que se le parezca. Este libro es un libro de ciencia.


Volvamos, por lo tanto, a la Guerra de las Corrientes que seguro que te he dejado intrigado. Esta confrontación tecnológica, puso en bandos opuestos a dos grandes científicos del momento: Thomas Alva Edison y Nikola Tesla. Hombre rico, hombre pobre. Dos fantásticos personajes a los que la vida trató de manera desigual, pese a que, desde una perspectiva puramente tecnológica, ambos demostraron ser grandes hombres de ciencias. Así es a veces de injusta la vida. Pero dejemos atrás la filosofía y hablemos de estos dos genios. Cada uno a su estilo. En la esquina izquierda del cuadrilátero tenemos a Edison. Fundamentalmente un empresario, que también fue un prolífico inventor. Más de mil patentes a su nombre, dieron lugar a inventos tan trascendentales como la bombilla incandescente (sí… la que hemos utilizado en cada casa hasta que Miguel Sebastián decidió enviarnos una de las de bajo consumo), la grabación del sonido o la cinematografía. Ahí es nada. Estamos en 1880 y Thomas Alva Edison acababa de crear General Electric (¿te suena?) junto con J.P. Morgan, empresario y banquero que también te sonará. Una empresa orientada a la distribución de la energía eléctrica. Una energía eléctrica que se transportaba en forma de corriente continua. En el otro lado del ring uno de los inventores más originales que el mundo haya conocido. En aquel momento, Tesla, junto con George Westinghouse (otro relevante empresario del momento, que también te sonará) habían dado con una forma más eficiente para la transmisión de la energía eléctrica: la corriente alterna. Este tipo de corriente perdura hasta hoy como el mecanismo óptimo para la transmisión de este tipo de energía. Era el invento del momento que Tesla se encargaba de defender contra Edison en esa pelea desigual. En su magnífico libro, Margaret Cheney explica perfectamente la personalidad de ambos personajes. Completamente dispar. Aunque el libro es una biografía de Tesla, con quien la autora demuestra una especial debilidad (yo también me reconozco un fan de este serbio), se le dedica mucho tiempo en los primeros capítulos a desgranar los acontecimientos que derivaron en esta Guerra de Corrientes. Te refiero a ella que, aparte de ser mucho mejor escritora que yo, pone énfasis y detalle en todo este capítulo histórico. Ya para terminar con la historia de esta confrontación te diré, como curiosidad, que la silla eléctrica la inventó un tal Harold P. Brown y ésta utilizaba corriente alterna. La curiosidad no está tanto en el invento, cuya idoneidad va bastante en contra de mi forma de entender la vida (y la muerte). Está en el hecho de que el tal Harold trabajaba para Edison. Dicen las malas lenguas que el objeto de tal uso tenía como objetivo el desprestigiar la corriente alterna frente a la continua. ¡Qué cosas!


Pero… ¿qué diferencias técnicas hay entre la corriente alterna (AC, Alternating Current) y la corriente continua (DC, Direct Current)? ¿Algo que ver con el heavy metal australiano? Definitivamente no. En la búsqueda de generar un flujo de electrones artificial, hemos visto que una diferencia de potencial provoca su movimiento a través de un cable metálico u otro material conductor. Este flujo es de un solo sentido, pues los electrones son repelidos por un polo de la batería o generador (el ánodo o polo negativo) y atraídos por el otro (el cátodo o polo positivo). Por lo tanto, la corriente continua es un flujo de corriente eléctrica que se da en un solo sentido. Este tipo de corriente, aunque era el único existente en aquel momento, tenía problemas serios para cubrir grandes distancias. Los voltajes debían ser muy altos en su origen para que la electricidad pudiese ser transportada lejos. Esta deficiencia hizo que Tesla contribuyese a la ciencia con una idea genial que revolucionó, hasta nuestros días y contra el “establishment” tecnológico del momento, la forma de transmitir electricidad. Aunque no tienes que entenderlo, porque todavía no te he hablado del electromagnetismo, que sepas que la corriente alterna se genera a partir de un campo magnético rotatorio que provoca, al cambiar la posición de los polos, que el flujo de electrones cambie de sentido constantemente. Puedes imaginarte una pila conectada a tu circuito que, de manera cíclica, se desconecta y se conecta al revés. Intercambiamos cátodo y ánodo de manera constante. Esto hace que la corriente eléctrica que fluye en un ciclo en un sentido, en el ciclo siguiente lo hace en el sentido contrario. Ya verás luego que, aplicando el magnetismo a este proceso, todo es bastante más comprensible y obvio. Ahora sólo quiero que te quedes con que cuando la corriente es continua, los electrones viajan sólo en un sentido. Y cuando es alterna, los electrones viajan un rato en un sentido y otro rato en el otro. Electrones traviesos éstos que construyen los circuitos de corriente alterna. La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo posea esa corriente. Esta inversión constante de los polos, que da lugar a esa alternancia en el signo del voltaje, provoca la indiferencia hacia la polaridad de los bornes a los que nos conectamos para cerrar un circuito. En los enchufes de casa la corriente es alterna. Por eso, cuando enchufamos “algo” a la red eléctrica, no nos preocupamos qué palito del enchufe va en qué agujero. Es indiferente. Donde no es indiferente de ningún modo, es en la corriente continua. Aquí la polaridad importa y mucho. Si no me crees, coge un juguete de tu hijo, o tu despertador, o cualquier cacharro de casa que funcione a pilas, y cambia la pila de posición. Ya verás que buena idea. Efectivamente. No funciona. Porque cuando hablamos de corriente continua, la polaridad importa. Aquí, los electrones viajan sólo en una dirección. La que determina la polaridad de los bornes de la pila o la batería que alimenta el circuito.


Un inciso. Este cambio de sentido de la corriente alterna está relacionado con la frecuencia de la señal eléctrica. La frecuencia de la corriente alterna tiene que ver con los cambios que sufre su voltaje por unidad de tiempo. Y esto tiene que ver con las veces que los electrones cambian de sentido. En el dibujo verás a la izquierda una señal de corriente continua, cuyo voltaje no sufre cambios en el tiempo. Siempre es el mismo. Los electrones viajan siempre en el mismo sentido. Y a la derecha verás una señal de corriente alterna cuyo voltaje varía de manera cíclica con respecto al tiempo, denotando los cambios de sentido que sufren los electrones.



No nos entretengamos mucho más con esto. Volvamos a nuestra Guerra de las Corrientes, porque en el marco de la disputa entre Tesla y Edison, la diferencia entre ambas corrientes se materializaba en el hecho de que la corriente alterna podía transportar una mayor cantidad de energía a una mayor distancia. Quédate con eso. Porque esta realidad práctica hizo que, poco a poco, y pese a la oposición de Edison y otros grandes empresarios del momento que veían peligrar el retorno de sus inversiones, la corriente alterna fuese haciéndose con el monopolio de la transmisión de la energía eléctrica en todo el mundo.


Por si te quedaba alguna duda, la Guerra de las Corrientes la ganó Tesla. En la Feria Mundial de Chicago de 1893, que licitaba su iluminación, la propuesta de Westinghouse fue la mitad de barata que la de General Electric gracias a las eficiencias que se conseguían en el transporte de la electricidad. La adjudicación de este proyecto hizo que el mundo conociese una nueva forma de transmisión de la corriente más eficiente y, por lo tanto, más barata. Pero esta victoria no provocó la desaparición de la corriente continua. Hoy ambas corrientes conviven con aplicaciones diferentes. Hemos hablado de todo un mundo de electrodomésticos, juguetes y cacharros varios que funcionan a pilas. Todos ellos atienden a un voltaje permanente de 1,5 Voltios o de uno de sus múltiplos. Corriente continua. Aquí no hay baile de electrones. Todos van en un único sentido. Pero, además de lo que funciona a pilas, es muy especial el conjunto de todos los equipos electrónicos que tenemos en una casa. Como los ordenadores. Pues, aunque se conecten a una fuente de corriente alterna para funcionar (el enchufe de casa), la realidad es que utilizan la corriente continua para generar la energía que necesitan en su funcionamiento. Para realizar esta traducción, todos estos dispositivos llevan en su interior una fuente de alimentación que hace de convertidor de corriente alterna a continua. Por eso los cables de un ordenador portátil llevan una especie de cajita bastante molesta. Es ese transformador de corriente. En los ordenadores de sobremesa y en otros electrodomésticos, esta cajita está dentro de las carcasas de los equipos. En la mayoría de los portátiles no hay espacio y por eso van en el cable.


Así que, recapitulando lo visto, recuerda esto. El flujo de electrones es la electricidad. También llamada corriente eléctrica. Este flujo puede ser unidireccional o bidireccional. El primero de los casos, la corriente continua, es de aplicación en las distancias cortas. El segundo, la corriente alterna, trae grandes eficiencias en el transporte de la electricidad. La convivencia de estas dos corrientes es nuestro hábitat natural actual. Y sin ellas volveríamos prácticamente a la edad de la piedra, porque no hay casi nada ni nadie que no dependa hoy de la electricidad. Será una de las tareas que les dejaremos a nuestros hijos. Determinar cuál es la mejor fuente de energía para la obtención de energía eléctrica. Tener que prescindir de la electricidad es hoy absolutamente impensable, y siquiera las grandes películas de ciencia ficción son capaces de imaginar un mundo sin ella. Películas recientes como “El Amanecer del Planeta de los Simios”, la segunda parte de la nueva trilogía del Planeta de los Simios, o la producción inspirada en la novela de Jean Hegland, “Into the Forest”, nos muestran mundos en los que la electricidad desaparece. Pero también series. Así, Revolution, una serie producida por J. J. Abrams, sitúa al espectador en un futuro postapocalíptico donde un fenómeno desconocido deja inservibles los aparatos eléctricos. E, incluso, si tienes tiempo y curiosidad, hace un par de años Podium Podcast, una empresa del Grupo Prisa que crea seriales radiofónicos modernos, lanzó una serie de ocho episodios llamado “El Gran Apagón” que tenía como argumento principal la situación de caos que se produce en abril de 2018, cuando una intensa tormenta solar deja el planeta tierra a oscuras durante tres meses: sin luz, sin agua, sin Internet, sin teléfonos, sin televisión… Impensable, ¿verdad? Mucha imaginación alrededor de la relevancia de la electricidad en nuestro mundo actual. Y no tan actual, porque la importancia de la electricidad en nuestra sociedad es algo que ha venido creciendo más y más. Fue dar con la electricidad y, consecuentemente, las patentes y los inventos relacionados se multiplicaron. Inventos útiles y duraderos que han provocado que la vida de los humanos en este arranque de siglo esté casi totalmente condicionada por ellos. En el próximo acto te hablaré de algunos de estos inventos. Los que considero más paradigmáticos y relevantes a la hora de sustentar tecnológicamente el “leit motiv” de este libro, esto es, las telecomunicaciones.


Próximo capítulo: El telégrafo

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