Nozioni di base sull'elettronica: che cos'è la corrente alternata? - dummies

La corrente alternata è di vitale importanza in elettronica per un semplice motivo: la corrente elettrica a cui si accede collegando un circuito a una presa a muro è alternata attuale.

La corrente elettrica che scorre continuamente in un'unica direzione è chiamata corrente diretta o CC . In un circuito a corrente continua, la corrente è causata da elettroni che si allineano e si muovono in una direzione.

All'interno di un filo che trasporta corrente continua, gli elettroni saltano dall'atomo all'atomo mentre si muovono in un'unica direzione. Quindi, un dato elettrone che inizia il suo viaggio a un'estremità del filo finirà per finire all'altro capo del filo.

In corrente alternata , gli elettroni non si muovono in una sola direzione. Invece, saltano dall'atomo all'atomo in una direzione per un po ', e poi si girano e saltano dall'atomo all'atomo nella direzione opposta. Ogni tanto, gli elettroni cambiano direzione. In corrente alternata, gli elettroni non si muovono costantemente in avanti. Invece, si muovono solo avanti e indietro.

Quando gli elettroni nella direzione dell'interruttore di corrente alternata, la direzione della corrente e la tensione del circuito si invertono. Nei sistemi di distribuzione di energia pubblica negli Stati Uniti (compresa la corrente domestica), la tensione si inverte 60 volte al secondo. In alcuni paesi, la tensione si inverte 50 volte al secondo.

La velocità con cui la corrente alternata inverte la direzione è chiamata la sua frequenza , espressa in hertz. Pertanto, la corrente domestica standard negli Stati Uniti è di 60 Hz.

In un circuito a corrente alternata, la tensione, e quindi la corrente, cambia continuamente. Tuttavia, la tensione non inverte istantaneamente la polarità. Invece, la tensione aumenta costantemente da zero fino a raggiungere una tensione massima, che è chiamata tensione di picco .

Quindi, la tensione inizia a diminuire nuovamente a zero. La tensione inverte quindi la polarità e scende sotto lo zero, tornando di nuovo alla tensione di picco ma a polarità negativa. Quando raggiunge il picco di tensione negativa, ricomincia a risalire fino a quando non arriva a zero. Quindi il ciclo si ripete.

Il cambiamento di tensione oscillante è importante a causa della relazione di base tra campi magnetici e correnti elettriche. Quando un conduttore (come un filo) si muove attraverso un campo magnetico, il campo magnetico induce una corrente nel filo. Ma se il conduttore è fermo rispetto al campo magnetico, non viene indotta alcuna corrente.

Il movimento fisico non è necessario per creare questo effetto. Se il conduttore rimane in una posizione fissa ma l'intensità del campo magnetico aumenta o diminuisce (cioè, se il campo magnetico si espande o si contrae), nel conduttore viene indotta una corrente come se il campo magnetico fosse fisso e il conduttore si stava muovendo fisicamente attraverso il campo.

Poiché la tensione in una corrente alternata è sempre crescente o decrescente quando la polarità oscilla da positiva a negativa e viceversa, il campo magnetico che circonda la corrente è sempre collassante o in espansione. Quindi, se collochi un conduttore all'interno di questo campo magnetico in espansione e collassante, la corrente alternata verrà indotta nel conduttore.

Sembra magia! Con la corrente alternata, è possibile che la corrente in un cavo induca la corrente in un filo adiacente, anche se non vi è alcun contatto fisico tra i fili.

La linea di fondo è questa: la corrente alternata può essere usata per creare un campo magnetico variabile, e cambiare i campi magnetici può essere usato per creare corrente alternata. Questa relazione tra corrente alternata e campi magnetici rende possibili tre dispositivi importanti:

• Alternatore: Un dispositivo che genera corrente alternata da una sorgente di movimento rotatorio, come una turbina alimentata da acqua corrente o vapore o un mulino a vento. Gli alternatori funzionano usando il movimento rotatorio per far ruotare un magnete inserito in una bobina di filo. Mentre il magnete ruota, il suo campo magnetico si muove, inducendo una corrente alternata nel filo avvolto.

• Motore: Il contrario di un alternatore. Converte la corrente alternata in movimento rotatorio. Nella sua forma più semplice, un motore è semplicemente un alternatore che è collegato all'indietro. Un magnete è montato su un albero che può ruotare; il magnete è posto all'interno dei giri di una bobina di filo.

  Quando si applica la corrente alternata alla bobina, il campo magnetico ascendente e discendente creato dalla corrente fa ruotare il magnete, che fa ruotare l'albero.

• Trasformatore: Consiste di due bobine di filo posizionate nelle immediate vicinanze. Se una corrente alternata è posizionata su una delle bobine, il campo magnetico collassante e in espansione indurrà una corrente alternata nell'altra bobina.