Di Una breve storia: Edison contro Tesla
Alla fine dell'Ottocento, agli albori della distribuzione elettrica, due sistemi si contendevano il mercato:
- il sistema a corrente continua sostenuto da Thomas Edison, semplice ed efficace su brevi distanze;
- il sistema a corrente alternata sviluppato da Nikola Tesla e prodotto industrialmente da George Westinghouse, capace di essere trasportata su grandi distanze grazie all'uso dei trasformatori.
La cosiddetta "guerra delle correnti" si concluse a favore della corrente alternata, che ancora oggi è la base delle reti di distribuzione elettrica nazionali. La continua è rimasta protagonista in tutti gli usi locali e specialistici: batterie, elettronica, ferrovie, alcuni cavi sottomarini.
La corrente alternata (AC)
La corrente alternata è caratterizzata da un flusso di cariche elettriche che inverte periodicamente il proprio senso di marcia. La sua intensità varia nel tempo seguendo l'andamento di una sinusoide: ogni ciclo positivo (corrente in un verso) è seguito da un ciclo negativo (corrente nel verso opposto).
In Europa la corrente alternata di rete ha una frequenza di 50 Hz (50 cicli al secondo) ed è trifase. La tensione di esercizio domestica è di 230 V (monofase) o 400 V (trifase). I principali vantaggi:
- i generatori e gli alternatori sono più efficienti e affidabili rispetto alle dinamo della continua;
- la tensione si può facilmente modificare con un trasformatore, alzandola per il trasporto a lunga distanza e riducendola al consumo finale;
- il trasporto su lunghe distanze a tensioni elevate (centinaia di migliaia di volt) avviene con perdite contenute.
La corrente continua (DC)
La corrente continua è caratterizzata da un flusso di cariche elettriche costante nel tempo, sempre nello stesso verso. Il sistema è composto in genere da un generatore (batteria, pila, pannello fotovoltaico) e da un carico (lampada, motore, dispositivo elettronico).
La continua è più semplice da gestire a livello di circuito ma più difficile da trasportare a grande distanza: non si possono usare trasformatori, e cambiare la tensione richiede convertitori elettronici. Tuttavia ha alcuni vantaggi specifici:
- è la corrente prodotta dalle batterie (accumulatori), dai pannelli solari e dalle pile;
- permette la trazione elettrica di treni, tram e veicoli elettrici (anche se l'auto elettrica usa internamente conversioni complesse);
- è ottima per la trasmissione subacquea su lunghissime distanze (oltre i 1.000 km, dove l'alternata avrebbe perdite eccessive per effetto capacitivo). Le interconnessioni elettriche tra continenti, come quelle del Mediterraneo, utilizzano HVDC (High Voltage Direct Current);
- alimenta elettronica, telecomunicazioni, dispositivi digitali di ogni tipo.
Dove troviamo l'una e l'altra
Nella vita di tutti i giorni utilizziamo continuamente entrambe le correnti, spesso senza accorgercene. Esempi tipici:
| Dispositivo | Tipo di corrente |
|---|---|
| Prese di casa | Alternata 230 V, 50 Hz |
| Elettrodomestici (lavatrice, forno) | Alternata |
| Computer, telefoni, TV | Continua (con alimentatore che converte da AC) |
| Batterie e accumulatori | Continua |
| Pannelli fotovoltaici | Continua (poi convertita ad AC da un inverter) |
| Auto elettriche | Continua (batteria), con conversioni elettroniche |
| Cavi sottomarini intercontinentali | Continua HVDC ad alta tensione |
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Vantaggi e svantaggi a confronto
| Tipo | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Alternata (AC) | Trasformatori, trasporto a lunga distanza, generazione efficiente | Più difficile da interrompere, non immagazzinabile direttamente |
| Continua (DC) | Immagazzinabile in batterie, ideale per elettronica e trazione, ottima su cavi sottomarini | Difficile cambiare tensione, perdite alte su grandi distanze a bassa tensione |
Domande frequenti su corrente alternata e continua
Posso scegliere quale tipo di corrente arriva a casa?
No. La rete elettrica nazionale è in corrente alternata e tutte le abitazioni sono allacciate al sistema AC. I dispositivi che richiedono corrente continua (elettronica, batterie) la ottengono internamente tramite alimentatori che convertono l'AC della rete.
Pannelli fotovoltaici producono AC o DC?
Producono DC (corrente continua). Per immetterla nella rete o per usarla con gli elettrodomestici di casa, serve un inverter che la converte in alternata 230 V. Senza inverter l'energia fotovoltaica si può usare solo per ricaricare batterie o alimentare carichi DC.
Perché le ferrovie italiane usano la corrente continua?
La rete ferroviaria storica italiana utilizza corrente continua a 3.000 V, ereditata da scelte tecniche dei primi del Novecento. Le linee ad alta velocità più recenti adottano invece l'alternata a 25 kV, più efficiente per le velocità elevate e gli alti consumi.
Quale corrente è più "pericolosa"?
Entrambe sono pericolose oltre soglie di tensione e corrente specifiche. A parità di tensione, la corrente alternata è in genere considerata più rischiosa per il cuore (a frequenze di rete come 50 Hz). In ogni caso le installazioni elettriche di casa sono protette da salvavita e interruttori magnetotermici per ridurre i rischi.