La differenza tra corrente continua e alternata

Per capire cosa si intenda per corrente elettrica, partiamo dall’osservare l’interno di un metallo come hai fatto nell’articolo sull’elettricità statica.  Se entrassi all’interno di un filo di rame vedresti, come in ogni metallo, il solito caos di elettroni che passano da un atomo all’altro in maniera confusa.

Immagina di collegare ora un capo del filo al polo + di una comunissima batteria e l’altro al polo -. Ed ecco palesarsi la corrente elettrica.

Appena rientrato nel cavo ti accorgi subito della differenza: gli elettroni che prima si muovevano alla rinfusa da un atomo all’altro ora sono tutti uno vicino all’altro e procedono tutti nella stessa direzione “in fila indiana”, attratti dal polo + della batteria.

Ecco dunque cosa è la corrente elettrica: un flusso di elettroni ben ordinati che si muovono non alla rinfusa ma verso una direzione precisa, proprio come farebbe un fiume. Pensa infatti all’acqua corrente, a una corrente d’aria… Insomma ci siamo capiti, roba che si muove in una direzione ordinata.

Il mondo e l’uomo ha sempre avuto un bisogno crescente di energia, e quella elettrica oggi è imprescindibile.

Ti basta pensare a cosa smetteresti di utilizzare senza corrente elettrica: elettrodomestici, computer, luce, internet, acqua corrente, pagamenti elettronici. Insomma, senza corrente faremmo un salto indietro di svariate centinaia di anni in un istante.

Persino tutta la mobilità elettrica che sta sempre più prendendo piede, senza la corrente cesserebbe del tutto di esistere.

Certo, ora sai come si produce l’energia elettrica e come faccia ad arrivare in casa, ma cosa è successo prima? Chi ha studiato e capito come mettere la corrente elettrica al servizio dell’umanità? Come ha fatto? Perchè?

Beh, devi sapere che 2 diversi tipi di corrente si sono sfidati a fine 800, ideati da 2 brillanti inventori. Uno solo l’ha spuntata: Nikola Tesla.

New York, 1874

Benvenuti Signori e Signore al Madison Square Garden di New York.

Questa sera, per voi, si scontreranno due grandi menti.

Nell’angolo di destra: americano, grande inventore ed imprenditore, padre della lampadina, propositore e sostenitore della corrente continua… Thomaaas Alvaaa Edisoooon

Nell’angolo di sinistra: Serbo, studioso, inventore ed innovatore sopraffino, propositore e sostenitore della corrente alternata e dominatore di elettroni, Nikolaaaa Teslaaaa.

In palio c’è molto più del denaro o della gloria: l’illuminazione del MONDO.

Edison semplicemente pensò di trattare gli elettroni come l’acqua in un tubo. Visto che l’acqua scorre continuamente, la sua corrente fu chiamata continua.

Fisicamente oggi sappiamo che il paragone con l’acqua nel tubo non descrive esattamente come si muovano gli elettroni in corrente continua, ma è un buon modo per visualizzarla.

Possiamo immaginare quindi gli elettroni che, anziché a casaccio passando da un atomo all’altro, si muovano belli ordinati tutti nella stessa direzione.

Edison purtroppo si accorse che, nel momento in cui attaccava i suoi generatori alla rete elettrica, la corrente continua prodotta perdeva tutta la sua potenza nel giro di poche centinaia di metri. Per farla scorrere di nuovo avrebbe dovuto mettere un nuovo generatore e così via fino alla fine della rete.

Se si vuole illuminare una città i costi diventano insostenibili per qualsiasi imprenditore.

Tesla studiò il problema da una diversa angolazione e rispolverò il vecchio principio di Faraday: un flusso di campo magnetico che vari nel tempo all’interno di un circuito induce al suo interno una corrente.

Ma questa corrente non è più continua, ma alternata. Quando il campo magnetico aumenta all’interno del circuito, la corrente gira in un senso. Quando il campo magnetico è al massimo la corrente si ferma. Quando il campo magnetico inizia a diminuire la corrente scorre nel senso opposto.

Gli elettroni fanno quindi avanti e indietro, e non scorrono continuamente.

Ben 50 volte al secondo che, volendo utilizzare l’unità di misura per le ripetizioni di un ciclo in un secondo, diventeranno 50 Hz (Hertz) se sei in Europa, (60 Hz ad esempio in America).

Immagino a questo punto tu abbia già capito chi abbia prevalso e quale sia stata alla fine l’ide vincente: Nikola Tesla e la sua idea di utilizzare la corrente alternata per illuminare il mondo.

La corrente continua con il suo flusso incessante di elettroni provoca grandi attriti, quindi molto calore, quindi molta energia persa ed infatti Edison riusciva a portare energia elettrica solo per qualche centinaia di metri dal luogo in cui veniva prodotta.

Una possibile soluzione per portare la corrente continua più lontano potrebbe essere l’utilizzo di cavi con una sezione maggiore così da consentire agli elettroni un passaggio più agevole, ma questo vorrebbe dire sostenere molti più costi nella costruzione dei cavi che essendo più pesanti avrebbero bisogno di supporti più resistenti… Costi su costi.

La corrente alternata invece, non essendo un moto continuo di elettroni ma semplicemente dei saltelli avanti e indietro, causa meno attriti agli elettroni e quindi perdite molto minori di energia in calore durante il suo trasporto.

La corrente alternata può essere trasportata molto più lontano di quella continua e risulta quindi molto più efficiente, a dispetto della campagna di demonizzazione che ne fece Edison. Ecco perché vinse la battaglia del secolo dando a noi oggi la possibilità di pensare all’elettricità come un qualcosa di assolutamente ovvio e scontato.

Il PC o lo smartphone sul quale stai leggendo questo articolo, le luci in casa, l’acqua corrente, l’acqua calda, il trasporto pubblico, tutta la tecnologia, ogni cosa che abbia una presa esiste oggi grazie alla corrente alternata di Nikola Tesla.

Anche per questo articolo siamo giunti alla fine della nostra storia, spero di averti intrattenuto e di averti fatto scoprire qualcosa che ci passa sotto il naso costantemente e proprio per questo non viene molto notata.

Noi ci vediamo nel prossimo articolo. Fino a quel momento tu però… RESTA CURIOSO.

Davide