Por qu se emplean 50 Hz en Europa y 60 Hz en Norteamrica?

La utilizacin de diferentes frecuencias en las diferentes zonas geogrficasdesarrolladas es ms bien una razn de tradicin, que una razn tcnica. Desde el punto devista tcnico y en comparativa de las frecuencias de 50 Hz y 60 Hz no se puede decir que unafrecuencia sea muy ventajosa con respecto a la otra, y si as fuera no habra ambas frecuencias,se utilizara la mejor. Pero tambin es cierto que si se observan ciertas diferencias entreambas; por ejemplo, en algunas lmparas que utilizan rectificadores, el parpadeo se apreciamenos en el caso de frecuencias de 60 Hz que 50 Hz, debido a que el ciclo se repite cadamenos tiempo.Otro ejemplo donde existen diferencias es en las mquinas elctricas deinduccin, en las que la velocidad de giro depende de la frecuencia de la corriente, esto puedeser una ventaja o inconveniente dependiendo de la aplicacin para la que se disee la mquina(aunque hoy en dia cada vez es menos importante al existir variadores de frecuencia para elcontrol de la velocidad). En este tipo de mquinas, as como en transformadores, el valor de lafrecuencia tambin afecta al tamao de la mquina segn la siguiente expresin:E = 4.44 Numero de espiras Flujo magnetico frecuenciaSi analizamos la anterior expresin (aplicable a un transformador) podemos ver que,para un mismo nmero de espiras y un mismo voltaje, el flujo disminuye con el aumento de lafrecuencia; esto implica a su vez una disminucin de la seccin del ncleo ferromagntico, ypor tanto disminucin del tamao de la mquina (este es uno de los motivos por los queciertas reas de la ingeniera como la aeronutica utilizan frecuencias elevadas), que repercuteen el coste del equipo. Otros equipos que veran afectados sus magnitudes nominales son lasreactancias y condensadores para los mismos valores de L y C cuando los conectamos a redesde distinta frecuencia.Finalmente una curiosidad (poco apreciable en la comparativa de frecuencias de 50 Hzy 60 Hz) es el efecto pelicular o kelvin que se observa en los conductores; para frecuenciaselevadas la corriente tiende a circular ms por la superficie, lo que supone un aumento de laresistencia efectiva del conductor (como consecuencia de la reduccin de seccin efectiva delconductor).Conclusin: Ambas frecuencias presentan ventajas e inconvenientes una sobre otraque no son de la magnitud suficiente como para imponerse una de ellas.que existen motivos tcnicos para decir que 60Hz es mejor que 50Hz en muchas aplicaciones. Por ejemplo, estas son algunas:1Algunas bombillas, como las incandescentes y sobretodo las bombillas LED que no dispongan de un buen circuito de rectificacin de la corriente elctrica (bombillas LED de baja calidad por ejemplo) tendrn un menor parpadeo y por tanto se vern ms naturales a 60Hz que a 50Hz. Lo ideal en este aspecto sera que la corriente funcionara a 100Hz o ms, pues de esa forma la percepcin de parpadeo se vera casi completamente eliminada. Sin embargo que yo sepa todos los paises usan redes elctricas que funcionan entre 40Hz y 60Hz

2Los transformadores de corriente alterna (utilizados por ejemplo en las subestaciones elctricas, en los electrodomsticos, en las fuentes de alimentacin de los aparatos eletrnicos...) son ms eficaces trabajando con corrientes de 60Hz que con corrientes de 50Hz. A igualdad de potencia, el tamao necesario del transformador es inversamente proporcional a la frecuencia de la corriente elctrica que lo atraviesa. Por tanto, aqu lo ideal seran frecuencias mucho ms altas para disminuir los costes y volumen de los transformadores. Por poner un ejemplo, en los aviones, segn le, utilizan frecuencias de 400Hz debido a la gran importancia que tiene el peso del equipamiento.3Los circuitos rectificadores que transforman la corriente alterna en contnua trabajan mejor a 60Hz que a 50Hz, ya que el condensador necesario para filtrar la corriente pulsante obtenida mediante el circuito rectificador (que puede ser un sencillo puente de diodos) es mayor cuanto menor sea la frecuencia de la corriente. De hecho, las fuentes de alimentacin modernas de los ordenadores transforman la corriente alterna de 230V a corriente "contnua" (con un rizado o variacin en el voltaje en torno al 5-10%) de 320V aprox. para luego volverla a transformar en alterna cuadrada de 20.000Hz o ms, y de esa forma poder trasformarla y filtrarla ms fcilmente a 12V, 5V, 3,3V etc usando transformadores y condensadores pequeos. Si no se utilizara este truco, el tamao del condensador y del transformadorno cabran en una torre de ordenador!Ahora bien, la corriente alterna que hoy da usamos parece ser que en las prximas dcadas se va a ir sustituyendo por corriente contnua de alto voltaje, pues con la tecnologa moderna es posible e incluso conveniente transportar energa elctrica a grandes distancias usando la contnua en vez de la alterna. Una de las ventajas es la menor prdida de energa y por tanto una mayor eficiencia.