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Corrente alternata e continua

Alle sue origini l'elettricità è stata usata in forma di corrente continua, questo perchè il primo generatore elettrico inventato da Volta alla fine del 1799, era una pila, che generava tensione e quindi corrente continua. Di conseguenza anche le prime macchine elettriche furono le dinamo, macchine che producono in continua e nel 1880 Edison brevettò la distribuzione dell'energia elettrica in continua.

Corrente continua Vs correnta alternata

La guerra delle correnti

La scoperta dell’elettricità portò subito ad una crescente domanda della stessa, ad una rapida diffusione ed alla richiesta di tensioni di esercizio maggiori per i motori elettrici. Era necessario trovare soluzioni a tali richieste, a cui si aggiungeva anche un altro problema riguardante il trasporto a grandi distanze.

C'è stato un periodo in cui c'è stata una vera e propria competizione tra la corrente continua e alternata. Il sistema di Edison, che impiegava la corrente continua, risultava poco adeguato per rispondere alle nuove esigenze ed il suo trasporto era poco efficiente e costoso.

Tesla Vs Edison

Tra le due tecnologie, Tesla era convinto della superiorità della corrente alternata per i vantaggi che derivavano dalla distribuzione dell'energia. Le perdite nel trasporto infatti, dipendono dalla tensione della corrente: ad una maggiore tensione si hanno meno perdite e costi minori. Nel caso dell'alternata la tensione si può elevare mediante l'utilizzo dei trasformatori. Tesla aveva ragione, e ben presto la corrente alternata si impose in tutto il mondo su quella continua per i numerosi limiti che aveva quest’ultima.

La corrente continua nel tempo

La corrente continua

In un sistema a corrente continua (DC acronimo anglosassone) si ha un flusso costante di cariche elettriche attraverso un conduttore, che circolano sempre nello stesso verso. Il circuito più semplice è formato da un generatore ed un carico, per esempio una pila ed una lampadina collegati da due conduttori. Su un grafico l'andamento dell'intensità di corrente in funzione del tempo è costante, ed è rappresentato quindi da una retta.

 

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La corrente continua è molto usata nell'elettronica in tutti gli apparecchi che funzionano con le batterie, poichè queste sono in grado di erogare solamente corrente continua!

La corrente alternata nel tempo

La corrente alternata sinusoidale

Nel caso della corrente alternata (AC acronimo anglosassone) l'intensità, ossia il suo valore, varia nel tempo ed ha un andamento sinusoidale , come quello rappresentato nell'immagine. In termini matematici la variazione nel tempo segue l'andamento della funzione trigonometrica sen α, dove α è un angolo che aumenta con continuità nel tempo. Per alcuni istanti il valore dalla corrente diventa negativo. Ma questo in pratica cosa significa?

Semplicemente che in quegli istanti il flusso delle cariche elettriche si inverte. In teoria potrebbe sembrare difficile produrre un onda di questo tipo, ma è proprio la forma d'onda che si genera spontaneamente facendo ruotare un magnete in una spira, meccanismo alla base della generazione di tensione (o differenza di potenziale) e quindi di corrente.

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Perchè si utilizza la corrente alternata?

Il sistema elettrico moderno, dalla produzione fino alla trasmissione e alla distribuzione dell’energia, funziona in corrente alternata trifase, con una frequenza di 50 Hz (in Europa). Fin da subito sono risultati evidenti i vantaggi della corrente alternata rispetto alla continua, ad iniziare dalla generazione.

Gli alternatori, che generano corrente alternata, sono più efficienti, semplici ed affidabili rispetto alle dinamo. Un altro aspetto molto importante è che la corrente alternata, a differenza della continua, consente l'utilizzo dei trasformatori, macchine a rendimento molto elevato che consentono di variare la tensione della corrente stessa e risultano fondamentali per il trasporto dell'energia.

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Vantaggi e svantaggi delle due tecnologie
 

Sistema Vantaggi Svantaggi
Corrente alternata
  • Generatore più efficiente e affidabile (alternatore)
  • Possibilità utilizzo dei trasformatori
  • Maggiore convenienza economica nel trasporto a grande distanza
  • Impossibilità di accumulazione
Corrente continua
  • Utilizzo nella trazione elettrica
  • Utilizzo degli accumulatori (batterie)
  • Trasmissione per grandissime distanze (superiori ai 1000 km) e per cavi sottomarini
  • Utilizzo nell'alimentazione di grossi apparecchi per le telecomunicazioni
  • Difficoltà di interruzione delle correnti

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