Electrónica para Programadores · Tema 12

Corriente alterna (CA)

La corriente del enchufe: qué oscila, a qué ritmo y por qué este tema es solo teoría que te mantiene vivo.

01 · Punto de partida

El enchufe no es una pila grande

La tentación del principiante: “si la pila da 9 V y el enchufe da 220 V, es lo mismo pero más fuerte”. No: es otro animal. En la pila el + es siempre +; en el enchufe cada agujero cambia de signo 50 veces por segundo. Nada de lo que aprendiste sobre polaridad fija vale ahí: el LED directo al enchufe no enciende “más fuerte”, explota.

Este tema existe por dos motivos: entender el mundo que te rodea (todo lo enchufado) y fijar el límite de tu mesa de trabajo. Al terminar sabrás exactly por qué la protoboard y la red no se mezclan jamás.

  • ¿Qué oscila en la corriente alterna?
  • ¿Qué significan 50 Hz y 220 V del enchufe?
  • ¿Por qué la red es alterna si los chips usan continua?
  • ¿Qué puedo y qué no puedo hacer con CA en este curso?

02 · Definición

Una tensión que va y viene

Si dibujás la tensión del enchufe contra el tiempo, no sale una línea plana (CC) sino una onda que sube y baja cruzando el cero 100 veces por segundo: 50 ciclos completos por segundo. Cada agujero del enchufe es + y − por turnos, y la corriente cambia de sentido al mismo ritmo.

∿

Senoide

La forma de la onda: sube suave al pico, baja, cruza cero y repite al revés. Es la firma de la red eléctrica.

Hz

Frecuencia

Ciclos por segundo. Red argentina: 50 Hz. El período (1 ciclo) dura 1/50 = 20 milisegundos.

V〜

220 V eficaces

Lo que dice la etiqueta: el equivalente en “fuerza útil” a 220 V continuos. El pico real llega a ~311 V.

CC frente a CA, punto por punto.
AspectoCC (tu mesa)CA (el enchufe)
SignoFijo: + siempre +Alterna 50 veces/s
Dibujo en el tiempoLínea horizontalSenoide
LED directoEnciende (con R)Se destruye
MultímetroModo V de continuaOtro modo (y no lo usás acá)
En este cursoSe monta y se mideSolo se entiende

03 · Parámetros

Frecuencia, período y valores

Frecuencia (Hz)
Ciclos por segundo. Red: 50 Hz. Un LED parpadeando a 50 Hz lo verías casi fijo (tu ojo promedia); la red alterna de verdad a esa velocidad.
Período (s o ms)
Duración de un ciclo: T = 1 / f. A 50 Hz, T = 20 ms. En 1 segundo entran 50 senoides completas.
Valor pico
El máximo de la onda: ~311 V en la red de 220 V. Existe una fracción de milisegundo por ciclo y alcanza para matar.
Valor eficaz (220 V)
El “equivalente útil”: una resistencia calentada por 220 V de CA calienta igual que con 220 V de CC. Es lo que declara la etiqueta.

04 · Por qué existe

Por qué la red es alterna

Si los chips usan CC, ¿por qué la red es CA? Por transporte: la alterna se transforma fácil a voltajes altísimos para viajar cientos de kilómetros con poca pérdida, y se baja a 220 V en tu barrio. Esa es toda la historia a nivel introductorio; el cómo detallado (transformadores, inductores) es de los cursos 2 y 3.

Central genera CA→viaja muy alta→baja a 220 V→cargador → 5 V CC

El último eslabón te devuelve a tu mundo: el cargador convierte esos 220 V〜 en 5 V de continua para tu USB. Vos usás el final domesticado; la fiera vive antes del cargador y no se toca.

05 · Límite

Por qué no entra a tu protoboard

Tu territorio: CC baja

5 – 9 V, protoboard

Pilas y USB: polaridad fija, corrientes de mA, error = componente muerto como peor caso. Acá se experimenta.

Territorio prohibido: red

220 V〜, instalación fija

Alterna letal con picos de 311 V. Error = electrocución, incendio o muerte. Acá no se experimenta: lo toca un electricista.

Regla 1: nada enchufado a la protoboard
Ningún cable de la red, ningún transformador abierto, ninguna “prueba rápida”. La protoboard vive de pilas y USB, punto.
Regla 2: no abrir cargadores ni fuentes
Por dentro hay 220 V aunque por fuera salgan 5 V. Si falla un cargador, se reemplaza, no se repara en este curso.
Regla 3: el multímetro no va a la pared
Medir 220 V exige puntas, modo y manos entrenadas (no las tuyas todavía). Tus mediciones son 1,5 – 9 V en continua (Tema 22).
Permitido con CA
Leer etiquetas, identificar el símbolo 〜, explicar por qué un aparato usa transformador y contar la cadena hasta el USB. Teoría que protege.

06 · Analogía programador

CA = clock muy rápido y peligroso

  1. 1
    Como un clock de 50 Hz.

    Una señal que alterna 50 veces por segundo, como un reloj. Tus chips usan clocks internos; la red es un clock de potencia que no podés tocar.

  2. 2
    Como deploy a producción.

    La protoboard es staging: rompés barato. La red es producción con usuarios: el mismo error cuesta vidas. No se prueba en producción.

  3. 3
    Adaptador = API gateway.

    El cargador expone 5 V CC seguros y esconde los 220 V〜 internos, como un gateway que expone REST y esconde la base. Usás la API, no la base.

07 · Exploración

Laboratorio: ¿CC o CA? ¿Toco o no?

Elegí un caso cotidiano: el laboratorio lo clasifica, te da sus números y —lo más importante— te dice si es tu territorio o si ni lo mirás por dentro.

CLASIFICADOR 12

Continua o alterna

caso → territorio

TipoCC 1,5 V
TerritorioTuyo: conceptos
Qué podés hacerMedir en V de continua
ReglaRojo a +, negro a −

Pila AA: CC de 1,5 V, tu territorio de conceptos.

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el cargador USB es CC aunque “viene del enchufe”?
  2. ¿Qué dos casos son territorio prohibido y qué los delata?
  3. ¿Por qué la batería del auto, siendo CC, igual exige respeto?
Ver respuestas sugeridas
  1. Porque convierte y regula por dentro: lo que sale por el cable son 5 V estables con + y − fijos. El origen es CA, el producto es CC.
  2. Enchufe e inversor: hay 220 V〜 con picos de 311 V. Los delata la etiqueta 〜, el cable a la pared y la potencia implicada.
  3. Es CC de 12 V pero con reserva enorme (decenas de Ah): un corto da chispas, funde metal y puede explotar la batería. CC no siempre es inofensiva: la energía manda.

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«220 V es como una pila grande»

No: alterna el signo 50 veces por segundo, tiene picos de 311 V y energía casi ilimitada. Una pila de 9 V se agota; la red no se agota nunca.

«Con cuidado puedo probar algo en 220 V»

No en este curso ni con estos elementos. El cuidado no reemplaza la formación, las puntas ni el entorno. La respuesta es no, sin atenuantes.

«Si el aparato es chico, su CA es inofensiva»

El velador “chico” va a 220 V igual que la estufa. El tamaño del aparato no baja la tensión de red que lo alimenta por dentro.

«CC y CA no se cruzan nunca»

Se cruzan en cada cargador: entra CA, sale CC. Vos vivís del lado CC del cargador; el lado CA es del fabricante y del electricista.

09 · Práctica guiada

Ejercicios de alterna (en papel)

Ejercicio 1: período de la red

La red es de 50 Hz. ¿Cuánto dura un ciclo? ¿Cuántos ciclos entran en un parpadeo de 100 ms?

Ver solución razonada

T = 1/50 = 20 ms. En 100 ms entran 5 ciclos completos. Todo eso pasa mientras pestañeás: por eso la alterna no se “ve” sin instrumentos (curso 4).

Ejercicio 2: clasificar la casa

Recorré mentalmente tu casa y listá 3 aparatos CC (o con CC adentro) y 3 puramente de red. ¿Cómo lo sabés sin abrirlos?

Ver solución

CC/adentro: celu (cargador 5 V), notebook (fuente 19 V CC), control remoto (pilas). Red pura: pava, estufa, velador con foco común. Lo sabés por etiquetas (V⎓ vs V〜), cargadores externos y pilas.

Ejercicio 3: el límite en voz alta

Escribí en tu cuaderno las 3 reglas de la sección 05 con tus palabras y firmalas. ¿Por qué este ejercicio no tiene “solución alternativa”?

Ver guía

Porque son reglas de seguridad, no de estilo: nada de red a la protoboard, no abrir fuentes, no medir la pared. Se cumplen literal, no se interpretan.

10 · Síntesis

Ideas para recordar

  • CA = tensión que alterna el signo en senoide; red: 220 V eficaces, 50 Hz, período 20 ms.
  • 220 V eficaces esconden picos de ~311 V con energía ilimitada: letales.
  • La red es CA por transporte; tus chips viven de CC gracias a conversores.
  • Protoboard = solo CC de 5–9 V. Red = prohibida siempre en este curso.
  • CC o CA se responde mirando etiqueta (⎓ vs 〜) y origen, sin abrir nada.

Cerramos el bloque de circuitos y corrientes. Ahora, el sistema de referencias: en el próximo tema, polaridad, masa y tierra (GND), el cero contra el que se mide todo.