Il mondo che ci circonda è difficile da immaginare senza l'elettricità, che è penetrata in tutti i settori della vita moderna. Questo tipo di energia viene utilizzata per l'illuminazione, la rotazione dei motori elettrici, da esso vengono alimentati vari dispositivi elettronici, ecc. Si l'impianto elettrico costituisce un impianto tecnico complesso, che deve necessariamente garantire la generazione di corrente elettrica come energia nelle centrali elettriche, la sua consegna direttamente al punto di connessione del consumatore e successiva trasformazione nella forma desiderata lavoro.
DC e AC
Per generare corrente elettrica è necessaria una fonte di energia esterna, le cui funzioni possono essere svolte da:
- calore ottenuto dalla combustione di carbone, petrolio e gas;
- flusso d'acqua da un serbatoio o generato dalle maree;
- vento;
- radiazione solare;
- processi chimici nella batteria.
Inoltre, in un modo o nell'altro, questa energia viene convertita in corrente, che viene trasmessa attraverso fili al punto di connessione del ricevitore e viene utilizzata lì per eseguire lavori utili.
La corrente stessa può essere costante o alternata. La corrente alternata è solitamente di natura sinusoidale, a causa della natura della sua produzione come risultato del movimento rotatorio dell'albero del generatore, Figura 1.
Vantaggi e svantaggi delle reti DC e AC
Le reti CC nelle prime fasi dello sviluppo dell'ingegneria elettrica differivano favorevolmente nella semplicità della creazione di motori elettrici funzionanti da esse. Questo vantaggio è stato perso immediatamente dopo l'invenzione del motore elettrico polifase nel 1882.
In termini di illuminazione elettrica su lampade a incandescenza, la tensione CA e CC sono equivalenti.
Dal punto di vista della trasmissione di energia elettrica dal luogo di sua generazione al consumo della rete AC si è rivelato fuori concorso subito dopo l'invenzione e lo sviluppo del design del potere trasformatore.
Quest'ultimo è stato associato a perdite di energia elettrica. Per motivi di sicurezza, il consumatore richiede una tensione relativamente bassa, mentre le perdite durante il trasporto si riducono quando si passa all'alta tensione. La modifica della tensione nelle reti CC ad alta corrente non è ancora risolta con mezzi semplici, mentre in Reti AC per questo è sufficiente installare due trasformatori della potenza corrispondente agli estremi della linea, immagine 2.
Storia dello sviluppo delle reti AC e DC
Per la prima volta uso commerciale di massa alla fine degli anni '70. Il 19 ° secolo ha ricevuto reti CC a tre fili (+/- 110 V e 0 V), che sono state create su apparecchiature della società Edison Electric Edison Electric Light (attualmente parte di General Elettrico "). Fu con loro che furono alimentati i primi campioni di lampade ad incandescenza, Figura 3.
La produzione industriale di apparecchiature elettriche di corrente alternata adatte per uso di massa, creata da Nikola Tesla, fu padroneggiata da Westinghouse dieci anni dopo. Nonostante un ritardo così elevato, a causa dei parametri operativi notevolmente migliori della rete elettrica, ha rapidamente estromesso il suo concorrente sulla base di esso. Già alla fine degli anni '20. Nel XX secolo negli Stati Uniti, le reti DC non venivano più utilizzate nelle strutture di nuova creazione. Tuttavia, l'ultimo è stato disattivato solo nel 2007.