Differenza tra corrente alternata e corrente continua

Differenza principale: corrente alternata e corrente continua

L'energia elettrica potrebbe essere fornita sia come corrente alternata (AC) o come a corrente continua (DC). Il differenza principale tra corrente alternata e corrente continua, in corrente continua, gli elettroni fluiscono continuamente in una direzione mentre, in corrente alternata, gli elettroni oscillano avanti e indietro periodicamente.

Cos'è la corrente continua

In corrente continua, gli elettroni fluiscono solo in una direzione. Una corrente continua può essere formata collegando due punti a diversi potenziali elettrici con un conduttore. Gli elettroni fluiranno quindi dal potenziale più negativo verso il potenziale meno negativo, a patto che i potenziali vengano mantenuti. Ad esempio, se colleghiamo due punti a potenziali elettrici -2 V e -5 V, gli elettroni fluiranno dall'estremità -5 V all'estremità -2 V.

Per ragioni storiche, il direzione di attuale è preso per essere nella direzione opposta alla direzione del flusso di elettroni. La direzione della corrente nell'esempio sopra è da -2 V a -5 V. Non c'è nulla che scorre in questa direzione: è solo una convenzione.

Cos'è la corrente AC

In corrente alternata, gli elettroni oscillano avanti e indietro. Le case sono solitamente alimentate da correnti CA. Qui, un conduttore è collegato tra un potenziale che periodicamente cambia il suo valore e un potenziale che rimane a 0 V. Il potenziale variabile cambia il suo valore tra valori positivi e negativi, in modo che gli elettroni nel conduttore sono fatti per viaggiare avanti e indietro. La differenza di potenziale applicata al conduttore varia quindi sinusoidale:

Come la tensione varia con il tempo nei circuiti AC (blu) e DC (rosso)

La maggior parte delle apparecchiature elettroniche funziona con correnti CC. Spesso, la corrente alternata proveniente dalla rete di alimentazione deve essere convertita in corrente continua prima che il dispositivo possa utilizzare la corrente. Il motivo principale per l'utilizzo della corrente CA per la trasmissione (piuttosto che DC) è che storicamente, è stato facile cambiare la tensione delle correnti CA usando un trasformatore. Ciò significava che l'elettricità poteva essere trasferita su grandi distanze ad alta tensione e piccola corrente. Quando l'elettricità viene trasmessa con una corrente più piccola, la perdita di potenza durante la trasmissione è significativamente inferiore. Quando si fornisce elettricità alle case, è possibile utilizzare un trasformatore per convertire facilmente la corrente più piccola con un'alta tensione nelle linee di trasmissione in una corrente più grande con una tensione più piccola utilizzata nelle case.

Poiché la corrente oscilla continuamente, anche la potenza dissipata su qualsiasi dispositivo collegato a una corrente CA cambia periodicamente. Tuttavia, per le correnti alternate la tensione può essere caratterizzata da un singolo numero chiamato tensione quadratica media (RMS). Per un sinusoidale Corrente alternata, la tensione RMS può essere espressa in termini di tensione massima () come:

Tensione quadratica media (RMS) di radice e tensione massima (di picco) per una tensione sinusoidale

Spesso, la potenza dissipata da un componente viene calcolata utilizzando la tensione RMS. La tensione RMS e la frequenza (quante volte la corrente inverte la direzione al secondo) variano da paese a paese. Tipicamente, vengono utilizzate tensioni RMS di 230 V, con una frequenza di 50 Hz. Negli Stati Uniti, l'alimentazione viene fornita con una tensione RMS di 120 V a una frequenza di 60 Hz.

AC vs. DC: The War of Current

Alla fine del 1800, Thomas Edison sosteneva l'uso di corrente continua per trasmettere elettricità. Tuttavia, Nikola Tesla e George Westinghouse erano convinti dei vantaggi della corrente alternata per la trasmissione a lunga distanza. La competizione tra i due gruppi fu soprannominata "War of Currents". Si dice che Edison abbia fatto di tutto per rendere l'AC attuale impopolare, incluso uccidere animali con corrente alternata per far sì che le persone sentano che è pericoloso. Tuttavia, alla fine la corrente AC ha trionfato e la maggior parte della trasmissione oggi viene eseguita utilizzando corrente CA. Tuttavia, trasmettere DC può essere relativamente più economico e al giorno d'oggi non è difficile cambiare la tensione della corrente continua. Pertanto, occasionalmente vengono utilizzate anche correnti CC ad alta tensione per trasmettere energia.

The War of Current: Edison (a sinistra) voleva distribuire l'elettricità usando DC, mentre Tesla (a destra) voleva distribuire l'elettricità usando AC.

Differenza tra corrente alternata e corrente continua

Flusso di vettori di carico

Nel Corrente continua, i portatori di carica scorrono lungo un'unica direzione.

Nel Corrente alternata, i portatori di carica fluttuano avanti e indietro.

Variazione di potenza

Nel Corrente continua, la potenza dissipata attraverso un carico rimane quasi costante.

Nel Corrente alternata, la potenza dissipata attraverso un carico varia continuamente.

cablaggio

Corrente continua potrebbe essere trasmesso usando solo due cavi.

Corrente alternata (Trifase) necessita di 3 cavi per trasmettere.

Cortesia dell'immagine:

"Thomas Alva Edison, ritratto di tre quarti, seduto, di fronte" di Louis Bachrach, Bachrach Studios, restaurato da Michel Vuijlsteke (divisione digitale delle fotografie e stampe della Biblioteca del Congresso, cph.3c05139) [Public Domain], via Wikimedia popolo

"Un'immagine fotografica di Nikola Tesla (1856-1943) all'età di 34 anni." Di Napoleon Sarony (cartolina (radiographics.rsna.org)) [Public Domain], via Wikimedia Commons