Se denomina corriente alterna (CA) o (AC) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda puede ser senoidal, triangular o cuadrada pero la mas usada es la onda senoidal, puesto que se consigue una mayor eficacia.
Su generacion se remonta al año 1882 cuando Nikola Tesla, diseñó y construyó el primer motor de inducción de CA. Luego en 1885, William Stanley, logro transferir la CA entre dos circuitos eléctricamente aislados. Su idea fue la de enrollar un par de bobinas en una base de hierro común, creando el precursor del actual transformador. La corriente alterna superó las limitaciones de la corriente continua (CC), la cual es ineficiente para la transmision a gran escala.
Los motivos del uso generalizado de corriente alterna se debe a su facilidad de transformación, imposible de reaizar con corriente continua. Para elevar la tension de una corriente continua debemos agregar generadores en serie, lo cual no es muy práctico, pero en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.
La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de un conductor de tansmision depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule, histeresis, Foucault. Luego de su transmision, y cerca de donde se usara la corriente electrica, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
Onda sinusoidal
Muchas ondas periodicas tienen el problema de no tener una expresion matematica definida, lo cual no permite operar analiticamente con ellas. Pero la onda senusoidal no presenta este problema, responde a la funcion seno y presenta varias ventajas analiticas, ademas con los numeros complejos podemos resolver facilmente circuitos de alterna. Otra ventaja es que se puede generar facilmente, con elevada magnitud, para facilitar su transmision y se puede atenuar mediante el uso de transformadores.
Una señal senoidal de tension o corriente se puede expresar matematicamente:
Valor instantáneo (a(t)):
Es el valor que toma la señal en un instante, t, determinado.
Valor pico a pico (App):
Diferencia entre su pico o máximo positivo y su pico negativo. Dado que el valor máximo de la funcion seno es 1 (sen(90)=1) y el mínimo es -1,(sen(-90)=-1), una señal sinusoidal que oscila entre +A0 y -A0 tendra un valor pico a pico (App), igual a (+A0)-(-A0) = 2×A0.
Valor medio (Amed):
El valor medio se puede interpretar como la componente de continua de la onda sinusoidal. Como en una señal sinusoidal el semiciclo positivo es idéntico al negativo, su valor medio es nulo. Por eso el valor medio de una onda sinusoidal se refiere a un semiciclo. Mediante el cálculo integral se puede demostrar que:
Valor Pico:
Valor máximo, de signo positivo (+), que toma la onda sinusoidal, cada medio ciclo, a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o disminuye a medida que. la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece positivamente por encima del valor “0″.
Valor eficaz (A):
Su importancia se debe a que este valor es el que produce el mismo efecto calorífico que su equivalente en corriente continua. Este valor se conoce como R.M.S. (root mean square, valor cuadrático medio). En la practica, el valor eficaz es de gran importancia ya que casi todas las operaciones con magnitudes energéticas se hacen con dicho valor. Matemáticamente se demuestra que para una corriente alterna senoidal el valor eficaz viene dado por la expresión:
El valor A, sea tension o intensidad, es útil para calcular la potencia consumida por una carga. Entonces, si una tensión de corriente continua, VCC, desarrolla una cierta potencia P en una carga resistiva, una tensión de CA, Vrms desarrollará la misma potencia P en la misma carga si Vrms = VCC. Por ejemplo en nuestros hogares, se dice que tenemos una corriente elctrica de de 220V CA, esto es que su valor eficaz es de 220 V, lo que significa que tiene los mismos efectos caloríficos que una tensión de 220 V de CC. Su tensión de pico (Vp), se obtiene de la formula anterior:
Entonces, para la red de 220 V CA, la tensión de pico es de aproximadamente 311V y 622V la tensión de pico a pico (Vpp). Su frecuencia es de 50 Hz, lo que significa que que cada ciclo de la onda sinusoidal tarda 20 ms en repetirse (T = 1/f). La tensión de pico positivo se alcanza a los 5 ms de pasar la onda por cero (0 V) en su incremento, y 10 ms después se alcanza la tensión de pico negativo.
Una función senoidal puede ser representada por un vector giratorio, llamado fasor, que girará con una velocidad angular w y su módulo será el valor máximo o el eficaz, según convenga. La ventaja de este modelo, es que matemáticamente, un fasor puede ser definido fácilmente por un número complejo, por lo que puede emplearse la teoría de cálculo de números complejos para el análisis de sistemas de corriente alterna.

Sistemas de Generacion
Los sistemas de generacion de corriente alterna, llamados sistemas polifásicos son sistemas de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por dos o más tensiones iguales con diferencia de fase constante, que suministran energía a las cargas conectadas a las líneas. Basicamente los sistemas monofasicos, bifasico, trifasicos, son los mas usados, pero existen hexafásicos y dodecafásicos, destinado a alimentar rectificadores de modo de obtener una tensión continua poco ondulada.
Monofasico
Esta formado por una única corriente alterna (CA) y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. Se suele usar cuando las cargas son iluminación, calefacción y pequeños motores eléctricos. Un motor de CA en un sistema monofasico, no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los estos motores necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 220 y 110 Voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.
Bifasico
Esta formado por dos corrientes alternas (CA) desfasadas 90º. En estos generadores, el sistema está equilibrado cuando la suma vectorial de las tensiones es nula (punto neutro), lo que ocurre cuando las tensiones son iguales y perfectamnete desfasadas 90º. En este sistema se necesitan 4 conductores, dos por cada una de las fases. Actualmente este sistema está en desuso por considerarse más peligroso que el monofásico a 220 V, además de ser más costoso al necesitar más conductores.

Trifasico
Esta formado por tres corrientes alternas (CA) monofásicas de igual frecuencia y amplitud, las cuales estan desfasadas entre ellas 120 grados. Cada una de las corrientes alternas monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. Este sistema presenta varias ventajas; mayor economia en la transmision (cables mas finos que en una línea monofásica equivalente) en los transformadores, mejor rendimiento especialmente en motores, a los que alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de usar corriente monofásica.
La trifásica se usa mucho en industrias, donde las máquinas funcionan con motores para esta tensión. Existen dos tipos de conexión; en triángulo y en estrella (Teorema de Kenelly). En estrella, el neutro es el punto de unión de las fases.
