Quando si parla di energia elettrica, è necessario distinguere tra corrente continua e alternata, benché in ambito domestico si utilizzi soprattutto la prima di tipo monofase, in quanto è alimentata da un’unica tensione alternata.
Si tratta di due concetti importanti relativi alla trasmissione di elettricità negli impianti domestici e non solo, da conoscere soprattutto per la diffusione delle fonti rinnovabili e di sistemi di produzione di energia elettrica pulita come gli impianti fotovoltaici.
La corrente elettrica rappresenta il movimento delle cariche elettriche positive e negative in un conduttore, ad esempio i classici fili di rame dell’impianto elettrico di casa. Questo flusso si genera dalla tensione elettrica, ossia la differenza di potenziale tra due poli: uno con una concentrazione superiore di elettroni definito polo negativo, l’altro invece con un potenziale inferiore denominato polo positivo.
La presenza di una differenza di potenziale spinge gli elettroni a muoversi, spostandosi dal polo negativo verso quello positivo. La forma in cui avviene la trasmissione di corrente elettrica all’interno di un impianto può essere in corrente continua o alternata. Queste due modalità presentano alcune differenze, ma coesistono nella vita quotidiana grazie ad appositi dispositivi come i raddrizzatori e gli inverter.
Chi ha inventato la corrente alternata
La corrente alternata (in inglese Alternating Current abbreviato con la sigla AC) fu prodotta per la prima volta nel 1832, attraverso un generatore elettrico dotato di alternatore costruito dall’inventore francese Hippolyte Pixii. Tuttavia, le tecnologie per la trasmissione di corrente alternata furono sviluppate e diffuse in tutto il mondo alla fine del XIX secolo da Nikola Tesla, il famoso fisico, inventore e ingegnere elettrico serbo naturalizzato statunitense.
Quella alternata è una corrente elettrica con un flusso di energia variabile e oscillatorio, infatti la corrente inverte continuamente la sua polarità da positiva a negativa seguendo un andamento sinusoidale che si ripete a intervalli regolari. In pratica, è possibile rappresentare la corrente alternata come una serie di onde che passano da un valore negativo a quello positivo con una certa frequenza (di solito 50 o 60 Hz, ovvero 50 o 60 ripetizioni al secondo).
Cos’è la corrente continua
La corrente continua fu utilizzata verso la fine del XIX secolo da Thomas Alva Edison, il noto inventore e imprenditore statunitense che diede vita alla famosa diatriba con Tesla sulla trasmissione di energia elettrica a lunga distanza in corrente continua o alternata chiamata “guerra delle correnti”. Mentre Tesla lavorava sulla corrente alternata, ritenuta giustamente più conveniente ed efficiente per il trasporto di energia in alta e altissima tensione, Edison promuoveva invece l’uso della corrente continua.
La corrente elettrica continua è un flusso costante di cariche elettriche, le quali si muovono sempre nella stessa direzione all’interno di un conduttore seguendo un ciclo costante e continuo. In particolare, in un grafico in cui l’asse delle X indica il tempo e quello delle Y l’ampiezza, la tensione e la potenza della corrente, la corrente continua può essere rappresentata come una linea retta parallela all’asse del tempo.
Differenze tra corrente continua e corrente alternata
La principale differenza tra corrente continua e alternata riguarda il funzionamento degli apparecchi e degli impianti che utilizzano l’una o l’altra forma di corrente elettrica. Nella corrente continua la tensione rimane uguale e stabile nel tempo, mentre le cariche elettriche si muovono nella stessa direzione. Nella corrente alternata le cariche si spostano da un polo all’altro, seguendo un moto sinusoidale e alternandosi in cicli ripetuti con una tensione alternata.
Le diverse caratteristiche comportano anche campi di applicazione distinti. La corrente continua viene utilizzata soprattutto negli apparecchi dotati di batterie e pile che funzionano in bassa tensione, come i sistemi elettrici delle auto, i computer e i cellulari, ma anche in alcuni motori, nei cavi sottomarini e in alcuni elettrodotti; inoltre alcuni paesi la utilizzano anche per alimentare la linea ferroviaria. La corrente alternata, invece, viene usata prevalentemente nella produzione e nel trasporto di energia elettrica e negli impianti elettrici di abitazioni, negozi e uffici.
L’impianto elettrico della casa, infatti, funziona in corrente alternata, tuttavia alcuni dispositivi presenti nelle nostre abitazioni utilizzano la corrente continua, grazie a un apposito raddrizzatore inserito nel caricabatterie che converte la forma d’onda alternata in continua. Il fenomeno contrario avviene con l’inverter dell’impianto fotovoltaico, un sistema che converte la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata utilizzabile direttamente nella rete elettrica domestica.
Vantaggi e svantaggi della corrente alternata e continua
La corrente continua e quella alternata vengono utilizzate per applicazioni diverse, una scelta dettata dalla convenienza economica e dalla semplicità di utilizzo di una specifica forma di corrente per un determinato impiego. Nello specifico, tra i vantaggi della corrente alternata ci sono dei costi inferiori e una maggiore predisposizione al trasporto di elettricità in alta tensione, infatti i dispositivi progettati per funzionare con la corrente alternata sono più economici e facili da produrre.
La corrente alternata, inoltre, consente l’utilizzo di elementi come gli alternatori e i trasformatori, componenti molto utili per gestire in modo efficiente la corrente elettrica e ottenere un rendimento elevato dai macchinari e dai motori. La corrente continua, invece, offre importanti vantaggi nel campo dell’elettronica e dei veicoli elettrici, ossia in tutti i dispositivi che prevedono l’impiego di una batteria integrata.
Grafico e simboli della corrente alternata
I simboli della corrente alternata, utilizzati per indicare questa forma di corrente elettrica nei dispositivi e negli schemi degli impianti elettrici, sono la sigla inglese AC e una piccola onda (~). Al contrario, le apparecchiature che usano la corrente continua riportano la sigla DC (in inglese Direct Current), oppure il simbolo che rappresenta una linea continua (–) o quello che raffigura tre brevi linee staccate (—).
Per capire se si tratta di corrente continua o alternata basta proprio controllare il simbolo o la sigla riportati nel dispositivo, nell’impianto o nello schema, oppure utilizzare un apposito strumento come il multimetro.
Per la sua rappresentazione, invece, bisogna tracciare il grafico della corrente alternata, in cui vengono riportati i valori di tensione e intensità assunti da questa grandezza elettrica nel tempo. Il risultato finale è una sinusoide, in quanto si ripete costantemente un ciclo che parte da zero, aumenta gradualmente fino a raggiungere il suo valore massimo, poi ritorna a zero e si muove nel verso opposto, ripetendo lo stesso andamento ciclicamente.