Corrente Alternata: Definizione, Proprietà e Applicazioni
Cos'è la Corrente Alternata
La corrente alternata (CA) è una corrente elettrica che cambia direzione e ampiezza periodicamente. A differenza della corrente continua (CC), che scorre in una sola direzione, la CA può essere utilizzata per trasmettere energia elettrica su lunghe distanze con minori perdite di energia. La CA è anche la forma di energia elettrica utilizzata da la maggior parte degli elettrodomestici e dei dispositivi quando sono collegati a una presa di corrente.
La forma dell'onda di CA può variare a seconda della sorgente e del carico. La forma d'onda più comune è un'onda sinusoidale, che ha una forma liscia e simmetrica. Altre forme d'onda includono onde quadrate, triangolari e a denti di sega, che hanno caratteristiche e applicazioni diverse.
Come si misura la Corrente Alternata?
Un modo per misurare la CA è utilizzando il suo valore efficace (RMS). Il valore RMS di un'onda CA è il valore equivalente di CC che produrrebbe la stessa quantità di calore in un resistore. Il valore RMS può essere calcolato elevando al quadrato i valori istantanei dell'onda CA, prendendo la media su un ciclo e poi estraendo la radice quadrata.
Il valore RMS di un'onda sinusoidale CA è uguale al suo valore di picco diviso per la radice quadrata di due:
Il valore RMS di un'onda quadra CA è uguale al suo valore di picco:
Il valore RMS di un'onda triangolare CA è uguale al suo valore di picco diviso per la radice quadrata di tre:
Il valore RMS di un'onda a dente di sega CA è uguale al suo valore di picco diviso per la radice quadrata di sei:
Un altro modo per misurare la CA è utilizzando la sua frequenza. La frequenza di un'onda CA è il numero di cicli o periodi che si verificano in un secondo. L'unità di misura della frequenza è l'herz (Hz), che significa cicli al secondo. Ad esempio, un'onda CA a 60 Hz completa 60 cicli in un secondo.
La frequenza di un'onda CA è correlata al suo periodo, che è il tempo necessario per completare un ciclo. Il periodo può essere calcolato dividendo un secondo per la frequenza:
La frequenza può essere calcolata dividendo un secondo per il periodo:
Perché viene utilizzata la Corrente Alternata?
La corrente alternata presenta molti vantaggi rispetto alla corrente continua per la trasmissione e distribuzione di energia. Alcuni di questi vantaggi sono:
Facilità di generazione: La CA può essere generata facilmente ruotando una spira di filo in un campo magnetico o ruotando un magnete intorno a una spira di filo. Questo non richiede commutatori o rettificatori, che sono necessari per la generazione di CC.
Tensione trasformazione: La CA può essere facilmente aumentata o diminuita utilizzando trasformatori, che sono dispositivi che utilizzano l'induzione elettromagnetica per cambiare la tensione e la corrente di un circuito CA. Ciò consente di trasmettere la CA a tensioni elevate e correnti basse, riducendo le perdite di potenza dovute alla resistenza dei cavi. Consente inoltre di fornire la CA a diverse tensioni e correnti per diverse applicazioni e dispositivi.
Fattore di potenza correzione: La CA può essere regolata per migliorare il suo fattore di potenza, che è un indice di quanto efficientemente un circuito CA utilizza la potenza. Il fattore di potenza è definito come il rapporto tra la potenza attiva (la potenza che compie lavoro utile) e la potenza apparente (il prodotto di tensione e corrente). Un basso fattore di potenza significa che parte della potenza è sprecata come potenza reattiva (la potenza che oscilla tra la sorgente e il carico). La potenza reattiva può causare fluttuazioni di tensione, surriscaldamenti e aumento delle perdite in un circuito CA. Il fattore di potenza può essere migliorato aggiungendo condensatori
