Corrente Alternata (AC)
La corrente alternata (CA o AC dall’inglese Alternating Current) è un tipo di corrente elettrica in cui il flusso di carica elettrica (generalmente elettroni) inverte periodicamente la propria direzione. Immagina un’onda che sale e scende: così si comporta la corrente alternata, cambiando polarità (da positiva a negativa e viceversa) a intervalli regolari.
Caratteristiche principali: un’analisi approfondita
La corrente alternata è caratterizzata da alcune grandezze fondamentali che ne definiscono il comportamento:
- Ampiezza: il valore massimo della corrente o della tensione, ovvero l’altezza “dell’onda”. Indica la forza con cui gli elettroni si muovono nel circuito.
- Periodo (T): il tempo necessario per compiere un ciclo completo di inversione di polarità, ovvero il tempo impiegato dall’onda a compiere un “su e giù” completo.
- Frequenza (f): il numero di cicli completi che avvengono in un secondo, misurato in Hertz (Hz). Indica quante volte l’onda “sale e scende” in un secondo. La frequenza della corrente alternata in Europa è di 50 Hz, mentre negli Stati Uniti è di 60 Hz.
- Fase: l’angolo che descrive lo sfasamento tra la corrente e la tensione in un circuito. Immagina due onde che si muovono: la fase indica quanto sono “sincronizzate” queste onde.
Generazione e trasmissione: come nasce e viaggia la corrente alternata
La corrente alternata viene generata principalmente attraverso alternatori, dispositivi elettromeccanici che convertono energia meccanica (come quella prodotta da turbine idroelettriche o eoliche) in energia elettrica.
La sua trasmissione è più efficiente rispetto alla corrente continua, in quanto può essere facilmente trasformata (aumentata o diminuita di tensione) mediante trasformatori. Questo permette di trasportare l’elettricità a lunga distanza riducendo le perdite di energia durante il trasporto. Per questo motivo, la corrente alternata è ampiamente utilizzata per la distribuzione dell’energia elettrica nelle reti di trasmissione e distribuzione che alimentano le nostre case e città.
Utilizzo: dove troviamo la corrente alternata
La corrente alternata è presente innumerevoli applicazioni della nostra vita quotidiana:
- Illuminazione: lampadine a incandescenza, lampade fluorescenti, LED (anche se questi ultimi necessitano di una conversione in corrente continua).
- Elettrodomestici: frigoriferi, lavatrici, forni, aspirapolvere, ecc.
- Motori elettrici: la maggior parte dei motori elettrici industriali e domestici (come quelli che muovono ventilatori, pompe, ascensori) funziona con corrente alternata.
- Riscaldamento: stufe elettriche, forni a microonde, asciugacapelli.
- Ricarica di veicoli elettrici: la maggior parte delle colonnine di ricarica per auto elettriche eroga corrente alternata, che viene poi convertita in corrente continua dal caricabatterie a bordo del veicolo.
Vantaggi e svantaggi
La corrente alternata presenta alcuni vantaggi rispetto alla corrente continua:
- Facilità di trasformazione: la tensione della corrente alternata può essere facilmente aumentata o diminuita mediante trasformatori, rendendola ideale per la trasmissione a lunga distanza e la distribuzione.
- Efficienza: la trasmissione di energia elettrica in corrente alternata è più efficiente rispetto alla corrente continua, riducendo le perdite di energia durante il trasporto.
- Semplicità dei motori: i motori elettrici che funzionano con corrente alternata sono più semplici e meno costosi da costruire rispetto ai motori a corrente continua.
Tuttavia, la corrente alternata presenta anche alcuni svantaggi:
- Pericolosità: la corrente alternata può essere più pericolosa della corrente continua, in quanto può causare nell’uomo fibrillazione ventricolare (un’alterazione del ritmo cardiaco) più facilmente, seppur parliamo di circostanze rare.
- Interferenze elettromagnetiche: la corrente alternata può generare interferenze elettromagnetiche che possono disturbare il funzionamento di altri dispositivi elettronici.