L’esercitazione sulla corrente elettrica include:
Cos’è la corrente elettrica Unità di corrente – Ampere AC & DC
Una delle principali distinzioni nel tipo di flusso di corrente in un circuito è se la corrente è una corrente alternata, AC, o corrente continua, DC.
AC & L’elettricità DC sono entrambe ampiamente utilizzate nei circuiti elettrici ed elettronici, ognuna delle quali viene utilizzata per scopi diversi.
Sia la corrente alternata che la corrente continua hanno le loro caratteristiche e forniscono diversi vantaggi che possono essere utilizzati in diverse situazioni.
Cos’è la corrente continua, DC
Come il nome implica la corrente continua, DC è una forma di elettricità che scorre in una direzione – è diretta e questo le dà il suo nome.
La caratteristica della corrente continua, DC può essere mostrata su un grafico. Qui la corrente può essere vista solo in positivo o solo in negativo.
Applicazioni della corrente continua, DC
La corrente continua, DC è usata in molti settori:
- Batterie: Batterie, sia non ricaricabili che ricaricabili possono fornire solo corrente continua. Anche le batterie ricaricabili devono essere ricaricate usando la corrente continua.
- Apparecchiature elettroniche: Tutte le apparecchiature come computer, radio, telefoni cellulari, e in effetti tutte le apparecchiature elettroniche utilizzano la corrente continua per alimentare i circuiti elettronici. I transistor bipolari, i FET e i circuiti integrati che usano questi componenti hanno tutti bisogno di corrente continua per alimentarli e si danneggiano se viene fornita una polarità inversa. Anche se molti di questi articoli sono alimentati dalla rete AC, c’è un’unità chiamata alimentatore all’interno dell’unità che converte la corrente alternata in entrata in corrente continua con la giusta tensione (s) all’interno dell’articolo elettronico.
- Alcune apparecchiature elettriche: Anche se molte apparecchiature elettriche usano la corrente alternata, alcune usano la corrente continua.
- Pannelli solari: I pannelli solari usati per generare elettricità producono corrente continua direttamente dai pannelli solari stessi. Quando vengono utilizzati con la rete AC per alimentare la rete o fornire energia locale AC per forniture AC, è necessaria un’unità nota come inverter per consentire alla corrente continua, DC dai pannelli solari di essere convertita in AC.
Cos’è la corrente alternata, AC
La corrente alternata, AC è diversa dalla corrente continua. Come dice il nome, scorre prima in una direzione e poi nell’altra.
Il grafico sopra mostra la forma d’onda della corrente che varia come un’onda sinusoidale, con la corrente che prima si muove in una direzione e poi nell’altra.
Spesso è più usuale vedere le variazioni di tensione. Sempre per una forma d’onda alternata la tensione varierà in positivo e in negativo.
Si può vedere sia per la corrente che per la tensione che la forma d’onda varia diventando, in questo esempio, prima positiva e poi negativa.
L’onda sinusoidale è facile da presentare e capire, ma un’ampia varietà di altre forme d’onda può anche costituire una forma d’onda alternata con corrente alternata.
Ci sono alcuni punti salienti sulle forme d’onda alternate. Il primo è il periodo di tempo della forma d’onda. Questo è il tempo che intercorre tra un punto su un ciclo della forma d’onda e lo stesso punto sul ciclo successivo. Spesso il picco è il più facile da vedere come mostrato, ma qualsiasi punto può essere preso – per esempio quando una particolare tensione viene raggiunta in una data direzione – questo può essere un punto di innesco della tensione, ecc. I passaggi a zero sono un altro punto facile da identificare.
Un altro punto di una forma d’onda alternata è la sua frequenza. Questa è il numero di volte che un dato punto della forma d’onda viene visto in un secondo e si misura in Hertz, Hz dove 1 Hz è un ciclo al secondo. L’esempio mostrato ha una frequenza di 3 Hz perché tre cicli sono visti in un secondo.
Come altri esempi, l’alimentazione di rete ha una frequenza di 50 Hz o 60 Hz a seconda del paese. L’Europa e molti altri paesi usano 50 Hz, mentre il Nord America, i Caraibi e alcuni paesi del Sud America usano 60 Hz.
Applicazioni della corrente alternata
La corrente alternata tende ad essere usata per la distribuzione di energia. Ha il vantaggio di poter essere facilmente convertita ad altre tensioni usando un semplice trasformatore – i trasformatori non funzionano con la corrente continua.
Se l’energia è distribuita ad alta tensione, le perdite sono molto più basse. Prendiamo l’esempio di un’alimentazione di 250 volt che trasporta 4 ampere e una resistenza del filo di 1 Ω. Poiché la potenza, watt = volt x ampere, la potenza trasportata è di 1000 watt. La perdita di potenza è I2 x R = 16 watt.
Se una linea di tensione porta 4 ampere ma ha una tensione di 250 000, volt, cioè 250 kV, e la linea trasporta 4 ampere, allora la perdita di potenza è ancora la stessa, ma il sistema di trasmissione complessivo sta trasportando 1 MW e 16 watt è una perdita quasi trascurabile.
E’ per questo motivo che le alte tensioni sono utilizzate per la trasmissione di energia, e poi ridotte ad un livello relativamente sicuro per l’uso all’interno delle proprietà domestiche e commerciali.
In considerazione del fatto che la corrente alternata è usata per il sistema di alimentazione, è anche usata nei motori, per il riscaldamento e per molti altri oggetti senza la necessità di convertirla in corrente continua.
AC vs DC
In molte aree ci può essere una decisione da prendere su AC vs DC e quale forma di alimentazione è migliore per una data applicazione.
Corrente alternata, AC e corrente continua, DC hanno entrambe i loro vantaggi e svantaggi, ma questo significa che c’è una scelta per selezionare l’opzione migliore per qualsiasi uso o applicazione. La corrente alternata, AC, è generalmente usata per la distribuzione dell’energia, ed è per questo che le prese di corrente nelle nostre case e al lavoro forniscono una corrente alternata per alimentare qualsiasi cosa sia necessaria, ma la corrente continua, DC, è più ampiamente usata per le schede elettroniche stesse e per molte altre applicazioni.
Sono entrambi ampiamente usati nell’industria elettrica ed elettronica, ognuno nelle proprie aree di beneficio.
Sia la corrente alternata che quella continua sono in grado di fornire il trasferimento di potenza elettrica, ma con benefici leggermente diversi.
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