Che differenza c'è tra corrente continua (DC) e corrente alternata (AC)?
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La corrente continua sfrutta cariche elettriche che si muovono nella stessa direzione in modo costante. La corrente alternata, invece, prevede un flusso di energia variabile che oscilla tra un massimo positivo e uno negativo. Ecco i dettagli.
Alle sue origini, l'elettricità è stata usata in forma di corrente continua: il primo esempio è dato dal generatore elettrico inventato da Volta alla fine del 1799, una pila che generava tensione. Allo stesso modo, le prime macchine elettriche furono le dinamo, che producevano in continua.
Nel 1880, Thomas Edison brevettò la distribuzione dell'energia elettrica in corrente continua, in contrapposizione alla tecnologia a corrente alternata, già conosciuta dal 1832 per via dell'opera di Hippolyte Pixii. Partiamo da qui per esaminare le differenze tra queste due alternative, con esempi e approfondimenti.
Che tipo di corrente abbiamo in casa?
Nelle nostre abitazioni viene utilizzata la corrente alternata (AC) a 230 V/50 Hz. In altre parti del mondo, come negli Stati Uniti, la tensione è 120 V/60 Hz. La corrente di casa, quindi, è AC.
Qual è la differenza tra la corrente continua e alternata?
La principale differenza tra la corrente continua e quella alternata è nella modalità di funzionamento e nell'alimentazione degli apparecchi elettrici. Per capire meglio le divergenze tra le due tecnologie bisogna approfondire il funzionamento delle stesse.
La corrente continua
In un sistema funzionante in corrente continua (DC è l'acronimo anglosassone), si ha un flusso costante di cariche elettriche attraverso un conduttore che circolano sempre nello stesso verso.
Il simbolo della corrente continua è una linea continua (—) con tre linee più corte subito sotto (---), ovvero ⎓.
Il circuito più semplice è formato da un generatore e un carico, ad esempio una pila e una lampadina collegati da due conduttori; il generatore produce l'energia che, scorrendo nel conduttore, viene assorbita dal carico. Su un grafico, l'andamento dell'intensità di corrente in funzione del tempo è costante, ed è rappresentato quindi da una retta parallela all'asse delle ascisse.
Le batterie sono a corrente continua o alternata? La corrente continua è molto usata nell'elettronica in tutti gli apparecchi che funzionano con le batterie, visto che queste sono in grado di erogare solamente corrente continua!
La corrente alternata: spiegazione semplice
Nel caso della corrente alternata (AC è l'acronimo anglosassone), l'intensità varia nel tempo e ha un andamento sinusoidale, come quello rappresentato nell'immagine. In termini matematici, la variazione segue l'andamento della funzione trigonometrica sen α, dove α è un angolo che aumenta con continuità nel tempo.
Il simbolo della corrente alternata è una linea continua (—) con una tilde subito sotto (~); in alternativa, si utilizza anche la versione con i due simboli integrati, ovvero ⏦.
Per alcuni istanti il valore dalla corrente diventa negativo. In tali frangenti, il flusso delle cariche elettriche si inverte. In teoria, potrebbe sembrare difficile produrre un'onda di questo tipo, ma è proprio la forma 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.
Perché la corrente alternata è meglio della continua? La corrente alternata viene considerata migliore poiché viaggia meglio e costa meno. In altre parole, i macchinari impiegati nella produzione di corrente alternata sono più economici e facili da produrre.
Perché 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 tecnologia alternata rispetto alla continua, a iniziare dalla generazione. Gli alternatori, che producono corrente alternata, sono più efficienti, semplici e 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 permettono di variare la tensione della corrente stessa e risultano fondamentali per il trasporto dell'energia.
Ogni caricabatterie di cellulari e smartphone ha un trasformatore! Così come i computer, le radiosveglie e tutto ciò che ha una batteria integrata.
Vantaggi e svantaggi corrente continua e alternata
| Sistema | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Corrente alternata |
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| Corrente continua |
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Corrente continua e alternata esempi: dove si usano queste tecnologie?
Vediamo brevemente alcuni esempi di utilizzo di corrente alternata e corrente:
- la corrente continua (DC) viene utilizzata in alcuni elettrodotti, così come nei cavi sottomarini e nell'alimentazione ferroviaria. In generale, si usa per tutti gli apparecchi alimentati da batterie e pile;
- la corrente alternata (AC) viene impiegata negli impianti che alimentano i comuni elettrodomestici che troviamo nelle abitazioni. Le lampadine di casa, nella quasi totalità dei casi, utilizzano questo sistema (le lampadine a corrente continua hanno bisogno di un alimentatore).
Esistono modi per trasformare la corrente alternata in continua, come ad esempio l'utilizzo dei cosiddetti ponti raddrizzatori. È un'operazione da compiere quando la corrente proveniente da una fonte alternata, come la rete elettrica, deve essere portata ai valori di tensione continua per alimentare un carico.
Quale tipo di corrente è più pericolosa?
In linea di massima, la corrente continua è meno pericolosa della corrente alternata a bassa frequenza (50-60 Hz). Oltre i 100 Hz, in ogni caso, il rischio diminuisce.
Alternata o continua? La guerra delle correnti
La scoperta dell’elettricità portò subito a una crescente domanda della stessa, a una rapida diffusione e alla richiesta di tensioni di esercizio maggiori per i motori elettrici. Era necessario trovare soluzioni a tali necessità, alle quali si aggiungeva anche il problema riguardante il trasporto a grandi distanze.
C'è stato un periodo in cui si svolse una vera e propria competizione tra corrente continua e alternata. Il sistema di Edison, che impiegava la corrente continua, risultava poco adeguato a rispondere alle nuove esigenze, e il suo trasporto era poco efficiente e costoso. Gli esperti Energia di Selectra hanno parlato di questi argomenti anche nello speciale: "Cos'è la Luce? Definizione e significato".
Chi vinse tra Edison e Tesla?
Tra le due tecnologie, Nikola 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: maggiore è la sua intensità, e meno cali (oltre che costi totali) si registrano.
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.
