Perché lo standard di fornitura di elettricità nelle nostre case è tramite corrente alternata e non diretta? Per quanto ne so, quasi tutti i dispositivi elettronici hanno un convertitore CA »CC perché i loro interni utilizzano corrente continua.
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- Perché Edison ha sbagliato e Tesla ha capito bene 🙂
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- Con la corrente alternata, la compagnia elettrica arriva a venderti qualcosa, poi risucchialo nel mezzo ciclo successivo 😉 Che affare!
- @OlinLathrop Mi ricorda unaltra attività molto più vecchia con meccanismi simili: p Quindi immagino sia ‘ un tipo equo.
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Da Wiki :
Perdita di trasmissione
Il vantaggio della corrente alternata per la distribuzione di energia a distanza è dovuto alla facilità di cambiare le tensioni utilizzando un trasformatore. La potenza elettrica disponibile è il prodotto della corrente × volt età al carico. Per una data quantità di potenza, una bassa tensione richiede una corrente maggiore e una tensione maggiore richiede una corrente inferiore. Poiché i fili conduttori di metallo hanno una resistenza elettrica quasi fissa, una parte della potenza verrà sprecata sotto forma di calore nei fili. Questa perdita di potenza è data dalla prima legge di Joule ed è proporzionale al quadrato della corrente. Pertanto, se la potenza complessiva trasmessa è la stessa, e dati i vincoli delle dimensioni pratiche dei conduttori, le trasmissioni ad alta corrente e bassa tensione saranno subiscono una perdita di potenza molto maggiore rispetto a quelli a bassa corrente e ad alta tensione. Questo vale sia che si utilizzi CC o CA.
La conversione della potenza CC da una tensione allaltra richiede un grande convertitore rotante o un generatore motore set, che era una manutenzione difficile, costosa, inefficiente e richiesta, mentre con AC la tensione può essere modificata con trasformatori semplici ed efficienti che non hanno parti in movimento e richiedono pochissima manutenzione. Questa è stata la chiave del successo del sistema CA. Le moderne reti di trasmissione utilizzano regolarmente tensioni CA fino a 765.000 volt.
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- AC previene anche la corrosione dei vari metalli. Non certo se ai vecchi tempi fosse una gradita coincidenza o un requisito di progettazione intelligente.
- @jippie: Ben notato. Mantenere una polarità costante può contribuire alla ionizzazione, poiché gli ioni dellambiente circostante si riverseranno su qualsiasi cosa venga caricata al contrario. ‘ dico che ‘ è un bel bonus considerando gli enormi vantaggi dellutilizzo dei trasformatori.
- ” La conversione di corrente continua da una tensione a unaltra richiede un grande convertitore rotante o un gruppo motore-generatore “, ma ci sono Convertitori da CC a CC . Questi sono semplicemente inutilizzabili per quantità molto elevate di corrente?
- @thomasrutter Ricorda, allora ‘ non avevi nemmeno un transistor e le valvole a vuoto erano relativamente nuove. I convertitori da DC a DC come quelli che esistono oggi erano ‘ t fattibili allepoca.
Risposta
La potenza dissipata in qualsiasi elemento resistivo è $$ P = I ^ 2 * R1 $$
La potenza erogata a un carico è $$ P = I * R2 $$
Possiamo pensare a R1 come il nostro cavo di trasmissione e R2 come il dispositivo alimentato (OK, in realtà la maggior parte dei dispositivi non si comportano come resistori, ma la storia rimane la stessa)
1: Quindi, la perdita (potenza sprecata) aumenta con il quadrato della corrente, ma la potenza erogata al carico no. Ciò significa che, per fornire la stessa potenza, è meglio utilizzare una corrente bassa in una trasmissione filo ad alta tensione rispetto allutilizzo di bassa tensione ad alta corrente.
2: È molto semplice ed efficiente utilizzare un trasformatore per convertire CA da una tensione a unaltra. Conversione CC da una tensione a unaltra è costoso e complesso.
Aggiungi tutto questo insieme e ha più senso trasmettere potenza usando AC che DC. Meno energia viene sprecata, energia sprecata significa denaro sprecato.
Anche perché le correnti sono minori, la dimensione del filo è più piccola e leggera, questo significa che il costo dellinfrastruttura è inferiore.
Risposta
Il vantaggio principale è che è molto più facile convertire CA in diverse combinazioni di tensione e corrente. Questo era quasi impossibile con la DC quando è emerso lo standard. Anche grandi macchine come motori e generatori che alimentano la rete producono intrinsecamente AC. Questo può essere risolto con diodi o alcuni tipi di commutazione, ma il risultato sarà comunque unincrespatura DC nella migliore delle ipotesi.
La corrente continua ha un vantaggio nella trasmissione di potenza poiché non vi è alcuna perdita capacitiva e radiativa e i conduttori non soffrono delleffetto pelle. Il fatto che la maggior parte delle trasmissioni, anche le linee principali ad alta potenza, siano oggi CA lo è prova della difficoltà nel convertirsi in DC e di nuovo in AC allaltra estremità. La trasmissione DC è usata oggi in pochi posti, limitatamente a lunghe distanze e / o per trasferire potenza tra due reti elettriche che non sono ad aggancio di fase. lefficienza sulla lunga distanza compensa il costo della conversione a ciascuna estremità.
Un esempio di una tale linea CC è lalimentatore idroelettrico del Quebec nella rete elettrica del New England. Funziona per qualcosa di simile 1000 miglia da grandi dighe nel nord del Quebec fino a una sottostazione elettrica ad Ayer Massachusetts non lontano da casa mia. La possibilità di ricevere la corrente continua e convertirla per la connessione alla rete locale non è banale. Dai unocchiata a 42.5705 N, 71,5242W se vuoi vedere la scala è ancora apparentemente più economico nel complesso che pagare per le perdite di potenza e il cavo più costoso su 1000 miglia di linea di trasmissione.