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Differenza tra alimentazione in c.c. e alimentazione in c.a
Specifiche di applicazione
Esistono corrente continua e corrente alternata
Esistono due tipi di corrente: la corrente continua (DC) e la corrente alternata (AC).
La corrente continua è un metodo in cui la corrente scorre sempre in una certa direzione, come un fiume. Si riferisce alla corrente ottenuta da batterie, accumulatori, celle solari, ecc.
La corrente alternata, invece, è un metodo che prevede una costante commutazione tra positivo e negativo e la direzione della corrente cambia continuamente. È la corrente ottenuta dal generatore e dalla presa di corrente.
La corrente alternata viene anche trasmessa all'elettricità generata dalla centrale elettrica e poi inviata alle abitazioni.
La corrente continua ha una tensione costante e la corrente scorre in una determinata direzione. Nella corrente alternata, invece, la tensione cambia periodicamente da positiva a negativa e da negativa a positiva, quindi la direzione della corrente cambia periodicamente di conseguenza.
Non esiste una scelta migliore tra corrente continua e corrente alternata, ognuna ha i suoi vantaggi e svantaggi. Scegliere le varie caratteristiche della corrente e dell'alimentazione in base allo scopo dell'elettricità e dell'apparecchiatura.
Caratteristiche dell'alimentazione in corrente continua
Nella corrente alternata, la direzione della corrente cambia continuamente. Così, ad esempio, quando un condensatore o una bobina sono inclusi nel circuito, la corrente che scorre attraverso il carico ritarda o anticipa il comportamento della tensione. Tuttavia, per la corrente continua, la direzione della tensione e della corrente è sempre la stessa, quindi il comportamento del condensatore e della bobina è sempre lo stesso. Pertanto, con la corrente continua, non vi è alcun anticipo o ritardo nel circuito.
Inoltre, nella corrente alternata, la direzione della corrente è commutata, quindi non tutta la potenza passa attraverso il carico e la potenza generata va avanti e indietro tra il carico e l'alimentazione. Questo fenomeno è chiamato potenza reattiva.
Con la corrente continua, la corrente scorre sempre in una direzione, quindi tutta l'elettricità passa attraverso il carico.
Pertanto, non viene generata alcuna potenza reattiva e l'energia può essere utilizzata in modo efficiente.
Un altro vantaggio è che la corrente continua può essere immagazzinata attraverso batterie, condensatori, ecc.
D'altra parte, la corrente continua presenta anche degli svantaggi. Uno di questi è la difficoltà di interrompere l'elettricità.
Poiché la corrente continua applica sempre una tensione costante, al momento dell'interruzione, soprattutto ad alte tensioni, si verificano problemi come l'arco elettrico (scintille) o il pericolo di scosse elettriche.
Nel caso della corrente alternata, quando la tensione passa da positiva a negativa e da negativa a positiva, la tensione si azzera istantaneamente. Se si punta a basse tensioni, la corrente può essere interrotta in modo più sicuro della corrente stessa.
Inoltre, quando si converte la tensione CC, è necessario convertirla in CA una volta e poi di nuovo in CC. Di conseguenza, i convertitori di tensione CC sono più grandi e più costosi dei convertitori di tensione CA.
Un altro svantaggio della corrente continua è che i tubi e gli isolatori sotterranei necessari per la trasmissione sono fortemente corrosi. Poiché la corrente scorre sempre nella stessa direzione della corrente continua, la corrosione delle apparecchiature di trasmissione sarà aggravata dall'induzione elettrostatica e dalla corrosione elettrolitica. La corrente continua proviene da oggetti immagazzinati come batterie, pile e condensatori. Pertanto, i prodotti alimentati a batteria sono compatibili con la corrente continua.
D'altra parte, la fonte di alimentazione della casa media è la corrente alternata, mentre i dispositivi elettronici come i personal computer e gli elettrodomestici come i televisori utilizzano la corrente continua. Quando si aziona un dispositivo di questo tipo, la corrente alternata proveniente dalla presa di corrente viene convertita in corrente continua attraverso condensatori, ecc. e utilizzata.
Tuttavia, nei data center che utilizzano principalmente la corrente continua, l'alimentazione a corrente continua sta diventando sempre più comune per ridurre le perdite durante la conversione della corrente alternata in corrente continua.
Caratteristiche dell'alimentazione CA
Per migliorare l'efficienza della trasmissione a lunga distanza dalla centrale elettrica all'area urbana, la trasmissione viene effettuata a una tensione estremamente elevata, pari a 600.000 V (V). Questo perché la trasmissione a bassa tensione può causare molte perdite di potenza. Infatti, se un filo (resistenza) della stessa lunghezza viene alimentato per lo stesso tempo, si genera calore proporzionale al quadrato della corrente. Il calore è energia che sfugge all'esterno, quindi è una perdita di potenza.
Ad esempio, se si ha bisogno di 3000W (W) di potenza, la tensione di 100V richiede 30A (ampere) di corrente, mentre per la tensione di 1000V è sufficiente una corrente di 3A.
In altre parole, se la tensione viene moltiplicata per 10, il flusso di corrente si riduce a 1/10 e la perdita di potenza può essere ridotta a 1/10 al quadrato o a 1/100. Pertanto, nella trasmissione di energia a lunga distanza, la trasmissione di energia avviene a tensioni molto elevate. Naturalmente, la tensione attuale non può essere utilizzata nelle case e negli uffici. La tensione prevista è di 100.000 V per le grandi fabbriche, 6600 V per gli edifici, 200 V o 100 V per le abitazioni e le aziende. Pertanto, è necessario ridurre la tensione dell'energia generata dalla centrale elettrica a seconda della regione e dell'ubicazione.
A differenza della corrente continua, la corrente alternata può essere facilmente convertita da trasformatori ed è quindi adatta come alimentazione per le infrastrutture.
Nella corrente alternata, il momento in cui la tensione diventa 0 arriva periodicamente, per cui la facilità di perdere energia quando è sotto tensione è un altro vantaggio. Inoltre, come per gli alimentatori domestici (prese), può essere utilizzata senza distinguere tra positivo e negativo, il che può semplificare il collegamento dei dispositivi e il funzionamento.
D'altra parte, il valore della tensione della corrente alternata cambia continuamente e c'è un momento in cui la tensione diventa 0, quindi il calore richiesto deve essere superiore alla tensione target.
La forma d'onda della tensione alternata è sinusoidale e la tensione massima è pari a √2 volte il valore effettivo. Le prestazioni di isolamento e le specifiche del dispositivo devono essere superiori al valore effettivo.
La corrente alternata è caratterizzata da una forte influenza delle bobine e dei condensatori. Nelle bobine e nei condensatori viene generata una tensione che fa scorrere la corrente in direzione opposta a quella della corrente, provocando un ritardo o un ritardo nella corrente del circuito.
L'elettricità generata e inviata dalle centrali elettriche è a corrente alternata. Nella centrale elettrica vengono emesse contemporaneamente tre onde con una forma d'onda alternata sfalsata di 120 gradi. Questa elettricità è chiamata corrente alternata trifase.
Esistono due tipi di corrente alternata, quella monofase e quella trifase, in particolare quella trifase per la trasmissione ad alta tensione. Quando viene inviata a una presa di corrente domestica, viene convertita in fase con una conversione di tensione.
La corrente alternata viene utilizzata come alimentazione generale (presa) e per i motori che non richiedono un controllo fine, come gli aspirapolvere e i ventilatori. D'altra parte, i motori come i condizionatori d'aria, le lavatrici e i frigoriferi sono controllati con precisione dagli inverter, senza la necessità di utilizzare direttamente l'alimentazione a corrente alternata.
