Qual è la differenza tra
corrente continua e alternata?

Cos’è la corrente elettrica? Come funziona la trasmissione di energia negli impianti di casa? Cerchiamo di scoprirlo insieme esplorando il significato di intensità di corrente, il concetto di corrente alternata e continua e i diversi campi di applicazione.

Che cos’è la corrente elettrica

La corrente elettrica non è altro che un movimento ordinato di cariche elettriche attraverso un conduttore (come il rame, il ferro, l’argento o lo zinco) che ne favorisce il passaggio. Le cariche possono essere negative (elettroni), o positive (protoni); il flusso delle particelle all’interno del circuito è generato dalla differenza di potenziale (tensione elettrica) tra un polo a maggiore concentrazione di elettroni (polo negativo) e uno a minor potenziale (polo positivo). Per equilibrare il sistema gli elettroni iniziano a spostarsi dal polo negativo verso il polo positivo; questo è il verso della corrente elettrica.

Significato e simbolo della corrente alternata e continua

La trasmissione di corrente elettrica in un impianto può avvenire sotto forma di corrente continua o corrente alternata. Le differenze tra i due tipi di energia sono molte: in primo luogo la corrente continua utilizza un flusso costante di cariche elettriche, che attraverso un conduttore, circolano sempre nella stessa direzione. La corrente alternata invece ha un andamento sinusoidale e il flusso delle sue cariche elettriche si inverte: l'intensità varia nel tempo con un andamento oscillatorio. Nei dispositivi la sigla per indicare la corrente continua è DC (Direct Current), oppure si utilizza il simbolo di una linea continua (—) con tre linee più corte (---) sotto; per la corrente alternata si utilizza invece la sigla AC (Alternating Current) o il simbolo (~).

In sostanza la principale differenza tra corrente continua e alternata si trova nella modalità di funzionamento e di alimentazione degli apparecchi elettrici:

• la corrente continua utilizza delle cariche elettriche che si muovono sempre nella stessa direzione con un ciclo continuo e costante, mentre la tensione rimane stabile nel tempo.
• la corrente alternata utilizza un flusso di energia variabile e oscillatoria che passa da un massimo positivo a un massimo negativo. I due valori si alternano creando dei cicli che si ripetono all’infinito, in moto sinusoidale. In questo caso avremo una tensione alternata.

 

Corrente alternata e continua: un po’ di storia

La corrente continua fu utilizzata da Thomas Alva Edison alla fine del XIX secolo, quando si iniziava a distribuire l’energia elettrica industriale. Per i dispositivi dell’epoca, come ad esempio i motori elettrici e le lampadine a incandescenza, la corrente continua era l’ideale, perché poteva essere immagazzinata nelle batterie garantendo il fabbisogno energetico. Quando per primo Edison incominciò la vendita di energia elettrica, non erano ancora disponibili motori a corrente alternata. Successivamente però la tecnologia si è spostata verso la corrente alternata, inventata da Nikola Tesla nel 1888, più conveniente per la trasmissione di energia elettrica a distanza.

Oggi la corrente continua è adottata in alcuni elettrodotti, nei cavi sottomarini e nell'alimentazione ferroviaria in alcune nazioni, oppure nei motori a corrente continua. La macchina in corrente continua è stata la prima macchina elettrica realizzata ed è tuttora utilizzata. Sono a corrente continua numerosi motori di piccola potenza, oppure motori per trazione ferroviaria e marina della potenza di molte centinaia di kW.

(DC) Corrente continua: campi di applicazione

Cerchiamo ora di capire dove viene utilizzata principalmente la corrente continua.  La corrente continua è largamente usata in elettronica specialmente nelle apparecchiature alimentate con pile e batterie, che sono in grado di generare esclusivamente corrente continua e necessitano di bassa tensione. Un esempio tipico sono gli impianti elettrici delle automobili, dove la corrente elettrica viene accumulata in una batteria al piombo dopo essere stata generata dall'alternatore e trasformata in continua.

(AC) Corrente alternata: campi di applicazione

Le applicazioni più comuni per la corrente alternata sono invece nella produzione e nel trasporto di elettricità ad alta tensione. Usano corrente elettrica alternata quasi tutti gli impianti elettrici civili di case, uffici e negozi.  Perché? Semplice: la corrente elettrica alternata viaggia meglio e costa meno, le macchine usate per generare l’AC sono meno costose e più facili da produrre. Gli alternatori ad esempio sono più efficienti, semplici ed affidabili rispetto alle dinamo. La corrente alternata inoltre, a differenza della continua, consente l'utilizzo dei trasformatori, macchine a rendimento molto elevato, che consentono di variare la tensione della corrente stessa e risultano fondamentali per il trasporto dell'energia. È alternata anche la corrente prodotta dagli impianti fotovoltaici domestici attraverso l'inverter, un apparecchio elettronico che converte la corrente continua, derivante dall'energia solare, in corrente alternata, l’energia elettrica usata poi nelle case.

La corrente continua e alternata nei motori elettrici

Anche l’alimentazione dei motori può essere a corrente continua o alternata. Tuttavia, non c’è una classificazione estremamente precisa, poiché esistono motori ibridi che rispecchiano entrambe le caratteristiche. Alcune delle classificazioni in cui possono essere suddivisi i motori elettrici sono:

• motore asincrono
• motore sincrono
• motore in corrente continua
• motore in corrente alternata
• motore monofase
• motore trifase 
• motore passo-passo.

Categoria a parte è il motore elettrico a spazzole a corrente alternata, dove durante la rotazione, il sistema costituito dalle spazzole e dal collettore commuta l'alimentazione elettrica in modo che il campo magnetico dello statore e quello del rotore non raggiungano mai l'allineamento perfetto, in tal modo si ottiene la continuità della rotazione.

L’impianto elettrico domestico

L’impianto elettrico di casa usa corrente alternata, più precisamente corrente alternata monofase, si tratta di circuiti cioè alimentati da una sola tensione alternata. Viene realizzato al fine di soddisfare un determinato fabbisogno di energia domestica; il processo energetico si svolge attraverso dei cavi elettrici che trasportano la corrente elettrica agli utilizzatori, ai punti luce e alle linee elettriche. L’impianto interno fornisce elettricità agli elettrodomestici e al sistema di illuminazione. L’impianto elettrico è una componente tecnica importante negli ambienti domestici e ne determina anche la sicurezza. Per questo motivo è un sistema complesso, composto da una serie di elementi dove installazione e manutenzione sono cruciali per il buon funzionamento. Esistono delle precise norme che disciplinano la sua costruzione e installazione, regole rigide volte alla sicurezza. Tutti gli interventi all’impianto elettrico devono essere eseguiti da tecnici specializzati.

Oltre ad avere un impianto elettrico sempre correttamente funzionante, per non riscontrare consumi elevati in bolletta è importante scegliere la giusta offerta sulla base delle proprie abitudini di consumo, ad esempio optando per una tariffa monoraria o bioraria e scegliendo l’offerta luce più in linea con le proprie esigenze. Un modo è scegliere un fornitore affidabile come Acea Energia e le sue offerte Luce 100% Green, l'energia elettrica che ti forniamo è attestata da "Garanzia d’Origine" ossia dalla certificazione elettronica che attesta l’origine rinnovabile delle fonti utilizzate. Anche l’esecuzione dell’impianto deve avvenire solo da aziende iscritte alla Camera di Commercio, così come ogni modifica – anche di piccola entità – deve essere effettuata da personale abilitato. Al termine dei lavori la ditta esecutrice deve rilasciare la Dichiarazione di conformità del lavoro eseguito. Tra le normative vigenti in materia, c’è la legge Cei 64-8 (Comitato Elettrotecnico Italiano) – entrata in vigore il 1° marzo 1993 – e la variante V3 alla norma stessa, entrata in vigore nel 2011. Come tutti gli impianti, anche questo deve essere conforme al Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico n. 37 del 22 gennaio 2008, che ha sostituito la legge 46/1990.

Unità di misura della corrente elettrica

Dal 1° gennaio 2000 è obbligatorio utilizzare in Italia le unità di misura del Sistema Internazionale (SI), previste dalla direttiva 80/181/CEE del 20 dicembre 1979.

Riassumiamo i diversi tipi di unità di misura elettriche qui sotto:

• Ampere (A): è l’unità di misura di base dell’intensità della corrente elettrica. Prende il nome dal fisico francese André-Marie Ampère, uno dei principali studiosi dell'elettromagnetismo. Con riferimento alle prese domestiche: a un’intensità di 10 ampere corrisponde una potenza di circa 2.000 watt; a una di 16 ampere equivale una potenza di circa 3.500 watt.
• Watt (W): è l'unità di misura della potenza del Sistema Internazionale (SI). Un watt equivale a 1 joule al secondo (1 J/s) ed è equivalente, in unità elettriche, a un volt moltiplicato per ampere o a 1 N × m/s (newton per metri al secondo). Il watt prende il nome dallo scienziato James Watt che contribuì allo sviluppo della macchina a vapore. Si tratta dell’unità di misura della potenza, ovvero della quantità di energia assorbita nell’unità di tempo. Il kW equivale a 1.000 watt. I kW sono l'unità di misura per la potenza delle auto elettriche.
• Volt (V): è l'unità di misura del potenziale elettrico e della differenza di potenziale elettrico nel Sistema Internazionale (SI). Esprime la tensione di corrente. Quella disponibile nelle prese delle abitazioni è pari a 220 volt.

Il nome deriva da Alessandro Volta che nel 1799 inventò la prima batteria elettrochimica.

• L'hertz (Hz) è l'unità di misura del Sistema Internazionale della frequenza. Prende il nome dal fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz e che si occupò di elettromagnetismo. Le prese elettriche forniscono 50 o 60 Hz di corrente alternata.

Volendo riassumere le principali differenze tra la corrente continua e quella alternata, sia nelle abitazioni, sia in ambito industriale, possiamo distinguere i seguenti indicatori.

I circuiti elettrici in ambito domestico vengono alimentati a 220 V, che in elettrotecnica viene considerata bassa tensione (BT), invece i circuiti alimentati da batterie e da pile hanno delle tensioni che vanno in genere dai 1.2 ai 24 Volt.

Infine nei circuiti elettrici industriali e nella distribuzione elettrica, vengono utilizzate la media (MT) e l'alta tensione (AT) perché le alte tensioni rendono più efficiente il trasporto elettrico sulle lunghe distanze.

Il sistema elettrico moderno, dalla produzione fino alla trasmissione e alla distribuzione dell’energia, funziona con la corrente alternata trifase, con una frequenza di 50 Hz in Europa. Fin da subito sono risultati evidenti i vantaggi della corrente alternata rispetto alla continua, ad iniziare dalla generazione.