Qual è la differenza tra corrente continua e alternata?
La trasmissione dell’energia elettrica, da parte di un impianto elettrico, può avvenire in due modi: sotto forma di corrente continua (DC) oppure alternata (AC). Ciò che cambia fra le due è che nel primo caso la corrente si presenta come un flusso costante di cariche elettriche che circolano sempre nella stessa direzione, attraverso un conduttore.
Nel secondo caso, invece, l’andamento è sinusoidale e la corrente ha un flusso di energia variabile ed oscillatorio.
Quindi la differenza sostanziale tra le due tipologie di corrente sta proprio nella modalità di funzionamento ed alimentazione degli apparecchi elettrici.
Possiamo rappresentare la corrente continua come una linea retta. Se prendiamo ad esempio una comune batteria, questa è costituita da due cariche elettriche polarizzate (una negativa e l’altra positiva) che rimangono invariate. Il flusso di elettroni al suo interno si muoverà sempre nello stesso verso all’interno del circuito, per cui la tensione nel tempo sarà costante e di uguale intensità.
Dall’altro lato la corrente alternata prevede un flusso variabile di energia che oscilla da un massimo positivo a un massimo negativo. L’alternanza delle pulsazioni positive e negative crea cicli che si ripetono all’infinito, seguendo un moto sinusoidale.
Corrente continua e alternata nella storia
Le prime applicazioni industriali dell’energia elettrica risalgono ai primi anni dell’800, sotto forma di corrente continua che veniva accumulata in batterie. Fu Thomas Edison a brevettare la distribuzione dell’energia elettrica continua nel 1880, ma il suo sistema risultava poco conveniente a livello economico vista l’inefficienza delle modalità di trasporto.
La scoperta della corrente alternata viene attribuita a Nikola Tesla nel 1888, il quale dimostrò i netti vantaggi di questa rispetto a quella continua, soprattutto nella trasmissione dell’energia a lunghe distanze. Garantendo la tensione della corrente alternata e trasformandola in continua con i giusti trasformatori, riuscì infatti a ridurre fortemente le spese e le perdite durante il trasporto.
Per cosa si usa la corrente continua?
Al giorno d’oggi la corrente continua viene usata ampiamente in elettronica per tutti quegli apparecchi che sono alimentati da batterie e pile, che dunque richiedono bassa tensione e che sono in grado di generare solo questo tipo di corrente.
In generale, qualsiasi dispositivo che prevede una batteria integrata (come lo smartphone, ad esempio) può essere ricaricato esclusivamente con corrente continua. Pertanto, rientrano in questa categoria anche tutti i veicoli elettrici.
Dobbiamo a questo punto fare una premessa: in Europa la distribuzione dell’energia elettrica avviene attraverso una rete trifase, ossia mediante tre linee. Per la maggior parte degli elettrodomestici è sufficiente che le prese elettriche siano monofase.
Nel caso dei dispositivi più grandi, come quelli industriali ma anche il forno da cucina, questi sono invece collegati, di solito, a tutte e tre le linee poiché ciò permette una potenza maggiore (alta tensione).
Per caricare la batteria del veicolo elettrico, la corrente deve essere convertita da alternata in continua (CC) in modo che la corrente scorra in un’unica direzione. In caso contrario questa scorrerebbe dentro e fuori dalla batteria, impedendone l’accumulo al suo interno.
Perché si usa la corrente alternata?
La corrente continua non riuscirebbe a soddisfare la richiesta di alte tensioni. Pertanto, in fase di ricarica, entra in gioco la corrente alternata che però si deve avvalere dell’aiuto di convertitori che la trasformino in corrente continua per ricaricare il veicolo.
Nelle auto elettriche la trasformazione dell’energia da alternata a continua può avvenire in due modi:
- all’interno del veicolo mediante il caricatore di bordo,
- al di fuori del veicolo grazie alle stazioni di ricarica veloce in corrente continua.
Il caricatore di bordo è incluso nel veicolo elettrico e può essere monofase – fino a 3,7 kW – o trifase con 11 kW. Per ottenere la massima prestazione di ricarica la soluzione ideale sarebbe quella di collegare il caricatore ad un dispositivo di ricarica efficiente come una Wallbox.
Vantaggi e svantaggi della corrente alternata
Nel momento in cui l’elettricità che arriva alla batteria dell’auto elettrica è già stata trasformata in corrente continua, la ricarica sarà più rapida. Tutto quello che deve fare il caricatore di bordo è riuscire a gestire la potenza e dunque i tempi di ricarica che varieranno in funzione della temperatura esterna, di quella delle celle piuttosto che del livello di energia già presente.
La corrente alternata costa meno, viaggia più facilmente, viene impiegata per i circuiti più complessi ed è usata anche per l’alta tensione. Ma per poter essere accumulata ha bisogno di un trasformatore che la renda corrente continua. Quest’ultimo possiamo dire che sia l’unico reale svantaggio che possiede.
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