Cos'è la corrente continua? In questo articolo ci addentriamo nel mondo della corrente continua. Imparerai a conoscere la corrente continua, le differenze con la corrente alternata, i suoi impieghi e il ruolo che avrà nel futuro della nostra alimentazione elettrica.
La corrente alternata scorre dalle nostre prese di corrente
Sintesi
La corrente è la forza invisibile che anima il nostro mondo. Ne esistono fondamentalmente due tipi principali: la corrente continua e la corrente alternata. La corrente alternata esce dalle nostre prese di corrente e costituisce la base per l'alimentazione elettrica di abitazioni e aziende. La corrente continua (DC, Direct Current), invece, è indispensabile in molti dispositivi elettronici di uso quotidiano.
I fondamenti
La corrente continua è una forma di corrente elettrica in cui gli elettroni fluiscono dalla sorgente all'utenza sempre nella stessa direzione. Immagina un tubo dell'acqua: con la corrente continua, l'acqua (gli elettroni) scorre nel tubo in una sola direzione. La tensione elettrica rimane costante o varia in modo insignificante. Il flusso di corrente è pertanto uniforme.
Confronto tra corrente continua e corrente alternata
A differenza della corrente continua, la corrente alternata (AC, Alternating Current) cambia periodicamente la direzione del flusso. In Europa questo accade 50 volte al secondo, in Nord America 60 volte al secondo. La pulsazione di tensione e corrente ha la forma di un'onda. Immaginando di nuovo il tubo dell'acqua, con la corrente alternata l'acqua invertirebbe costantemente la direzione del flusso.
Thomas Alva Edison era a favore della corrente continua
La "guerra delle correnti"
Alla fine del XIX secolo scoppiò la cosiddetta "guerra delle correnti" per la scelta tra corrente continua (DC) e corrente alternata (AC). Thomas Alva Edison era a favore della corrente continua e su questa base costruì le prime reti elettriche.
Nikola Tesla e George Westinghouse preferivano la corrente alternata, perché la sua tensione poteva essere trasformata in modo efficiente. L'alta tensione consente una trasmissione a lunga distanza con perdite basse, mentre la bassa tensione risulta più sicura per le utenze. Questo vantaggio ha portato all'implementazione su larga scala della corrente alternata per l'alimentazione elettrica.
Confronto tra le proprietà
Per comprendere davvero la corrente continua, è essenziale distinguerla dalla corrente alternata (AC).
| DC (corrente continua) | AC (corrente alternata) | |
|---|---|---|
| Direzione del flusso | sempre nella stessa direzione, dalla sorgente all'utenza | cambia periodicamente |
| Tensione | costante | cambia periodicamente, è a forma di onda |
| Trasformazione | più complessa e meno efficiente | semplice ed efficiente con i trasformatori |
| Trasmissione | per brevi distanze o per la trasmissione in corrente continua ad altissima tensione (HVDC) per le lunghe distanze | ideale per la trasmissione su lunghe distanze in rete |
| Applicazioni | Batterie, elettronica, LED, elettrolisi, auto elettriche, elettrodomestici, industria | alimentazione pubblica |
Applicazioni nella vita quotidiana e nella tecnologia
- Dispositivi elettronici mobili: smartphone, tablet, computer portatili, lettori MP3, fotocamere digitali e dispositivi portatili simili sono alimentati a corrente continua. Le batterie interne e le batterie ricaricabili forniscono corrente continua. Gli alimentatori convertono la corrente alternata proveniente dalla presa di corrente in corrente continua per la ricarica.
- Veicoli: le automobili utilizzano un sistema a 12 V DC per l'illuminazione, la radio, gli alzacristalli elettrici e altri componenti elettrici. Le auto elettriche immagazzinano l'energia in batterie ad alto voltaggio che forniscono corrente continua. La ricarica in DC (ricarica rapida) delle auto elettriche presso le stazioni di ricarica è un altro importante campo di applicazione in cui la corrente continua viene immessa direttamente nella batteria del veicolo.
- Illuminazione a LED: i diodi a emissione luminosa (LED) richiedono corrente continua per funzionare. Molte lampade a LED per uso domestico hanno quindi un raddrizzatore incorporato che converte la corrente alternata proveniente dalla presa di corrente.
- Energie rinnovabili: gli impianti fotovoltaici generano principalmente corrente continua. Questa deve essere convertita in corrente alternata per essere immessa nella rete o per far funzionare gli elettrodomestici. Gli impianti a energia eolica possono anche generare internamente corrente continua prima di trasformarla per l'integrazione in rete.
- Processi industriali: la corrente continua è indispensabile nell'elettrolisi (ad esempio, per la produzione di alluminio) e nell'elettrodeposizione o galvanostegìa (rivestimento dei metalli). Anche molti processi di saldatura utilizzano la corrente continua.
- Infrastruttura IT: i data center e i server utilizzano sempre più spesso alimentatori in corrente continua, in quanto possono ridurre le perdite di conversione e aumentare l'efficienza.
- Trasmissione in corrente continua ad altissima tensione (HVDC): per la trasmissione di grandi quantità di energia elettrica su distanze molto lunghe o sott'acqua, la corrente continua è spesso più efficiente della corrente alternata. Le linee HVDC vengono utilizzate, ad esempio, per trasportare l'energia eolica da impianti offshore o l'energia solare da regioni remote per centinaia di chilometri. Qui la corrente alternata viene prima convertita in corrente continua ad alta tensione, poi trasmessa e quindi riconvertita in corrente alternata a destinazione.
Domande frequenti sulla corrente continua
I 12 V sono sempre in corrente continua?
No, la specifica "12 V" relativa alla tensione non dice nulla sul fatto che si tratti di corrente continua o alternata.
Tuttavia, nella maggior parte delle applicazioni quotidiane in cui si utilizzano 12 V, si tratta in realtà di corrente continua. Esempi di questo tipo sono:
- Batterie per auto
- Piccoli alimentatori (ad es. router, dischi rigidi esterni)
- Sistemi a pannelli solari
Esistono anche sorgenti a 12 V in corrente alternata, ad esempio per alcuni sistemi di illuminazione (lampade alogene con trasformatore in AC) o per alcune applicazioni industriali specializzate. La tensione (volt) è una misura della "pressione" dell'elettricità. Il tipo di corrente (corrente continua o alternata) descrive la direzione del flusso.
La corrente ad alta intensità è la corrente continua?
No, il termine "corrente ad alta intensità" è usato quasi esclusivamente per la corrente alternata, o più precisamente per la corrente trifase.
Per "corrente ad alta intensità" si intendono impianti e dispositivi elettrici con una potenza e una tensione superiori alla normale corrente domestica (corrente alternata monofase). Nelle abitazioni, la "corrente ad alta intensità" si trova tipicamente nelle prese rosse speciali (prese di corrente CEE), utilizzate ad esempio per i piani cottura elettrici, gli scaldabagni istantanei o le macchine da officina. Forniscono corrente alternata trifase a 400 V.
Il futuro della corrente continua
La corrente continua sta diventando sempre più importante in molti settori. Le ragioni principali sono la transizione energetica e l'avanzamento della digitalizzazione:
- Energie rinnovabili: poiché gli impianti fotovoltaici generano corrente continua e le turbine eoliche utilizzano sempre più spesso connessioni in DC, si fa sempre più interessante l'uso diretto della corrente continua nelle reti locali e nelle microgrid.
- Mobilità elettrica: la ricarica rapida delle auto elettriche si basa sulla ricarica in DC, che sta portando allo sviluppo di infrastrutture più potenti per la corrente continua.
- Data center e Smart Home: la maggior parte dei componenti interni dei computer e dei moderni dispositivi Smart Home funziona in corrente continua. Un'alimentazione diretta in corrente continua potrebbe portare a una maggiore efficienza.
- Trasmissione in corrente continua ad altissima tensione (HVDC): la tecnologia HVDC si sta espandendo in tutto il mondo per trasportare grandi quantità di energia su lunghe distanze.
Conclusione
Sebbene la corrente alternata sia il cuore della nostra rete elettrica globale e possa essere trasmessa in modo efficiente su lunghe distanze, la corrente continua sta vivendo una rinascita. Ciò è dovuto in particolare alla necessità di integrare le energie rinnovabili e di sviluppare ulteriormente l'elettrotecnica in settori quali la mobilità elettrica e le infrastrutture IT. Capire la differenza tra questi due tipi di elettricità è fondamentale per comprendere il funzionamento del mondo elettrico moderno.
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