L'energia elettrica è al centro della vita moderna, ma molte persone non ne conoscono le basi. Qual è la differenza tra l'elettricità che scorre nelle linee elettriche, l'elettricità in casa e l'elettricità all'interno di un elettrodomestico? Perché l'interruttore a scorrimento sul retro del computer dice 110 o 120 VAC?
Nozioni di base
L'energia elettrica è disponibile in due versioni fondamentali: AC e DC. La corrente continua scorre continuamente in una direzione, idealmente senza mai commutare o fluttuare. La corrente alternata passa da positivo a negativo e da negativo a positivo molte volte al secondo.
Tensione Amperaggio e Frequenza
Non esiste una cosa come l'alimentazione VAC - è solo alimentazione AC. Quando vedi 110 VAC su un apparecchio, significa 110 volt AC. La tensione è una misura della "pressione del circuito". Si riferisce alla forza con cui l'elettricità spinge attraverso un circuito. La tensione aiuta a determinare l'amperaggio, la quantità di elettricità che scorre attraverso il circuito ogni secondo. Maggiore è la tensione, più forte è l'elettricità che spinge su un circuito e più elettricità scorre attraverso di esso. La corrente alternata viene anche misurata in frequenza: quanto velocemente cambia direzione. La maggior parte dell'alimentazione CA è a 60 hertz, il che significa che cambia da negativo a positivo a negativo di nuovo 60 volte al secondo.
tipi
La maggior parte degli Stati Uniti utilizza l'elettricità a una tensione compresa tra 110 e 120 volt CA. L'elettronica che costruiamo è progettata in modo da poter gestire questa leggera variazione di potenza senza malfunzionamenti. Al contrario, l'Europa e la maggior parte del mondo utilizzano un'alimentazione compresa tra 220 e 240 volt. Anche le fabbriche usano 240 volt AC, ma con una differenza importante. L'alimentazione nelle fabbriche è trifase, composta da tre diversi segnali elettrici AC che non sono sincronizzati tra loro.
Benefici
Ogni volta che cambi energia da una forma all'altra, perdi un po' di energia. I generatori producono elettricità come corrente alternata, quindi ha senso trasmetterla in quella forma. L'elettricità generata ha un voltaggio estremamente elevato, che riduce al minimo la quantità persa sulle linee elettriche. I singoli edifici, tuttavia, utilizzano una tensione molto più bassa. L'elettricità viene fatta passare attraverso un trasformatore step-down, un dispositivo che abbassa la tensione dell'elettricità CA. Se l'elettricità nelle linee elettriche fosse CC, dovrebbe essere riconvertita in CA ad ogni trasformatore prima di poter essere ridotta, un processo dispendioso che richiede molte apparecchiature extra.
Considerazioni
La maggior parte dei dispositivi elettronici non può effettivamente funzionare con la corrente alternata. Al contrario, hanno bisogno di un'alimentazione CC stabile e a bassa tensione. Ecco perché quasi tutti i dispositivi consumer che si collegano hanno un alimentatore CC. L'alimentazione viene prima fatta passare attraverso un secondo trasformatore step-down per abbassarla da 120 volt a un valore solitamente compreso tra 5 e 20. Quindi viene fatto passare attraverso un raddrizzatore a ponte, che trasforma l'alimentazione in CC.
Conversione internazionale
Se viaggi all'estero, le differenze tra gli standard di alimentazione CA nei diversi paesi pongono problemi per i dispositivi elettronici mobili. I tipi di spina sono diversi, quindi un connettore di tipo americano non si adatta ad una presa tedesca, ad esempio. Alcuni dispositivi moderni sono dotati di adattatori per prese per diversi paesi; i circuiti elettronici si adeguano automaticamente alle diverse tensioni. Per altri dispositivi, avrai bisogno di un adattatore di tensione internazionale che converta tensioni esterne più elevate nello standard americano a 110 volt. L'adattatore si collega alla presa a muro e il tuo gadget di tipo americano si collega alla presa dell'adattatore. Prima di viaggiare, controlla se i tuoi dispositivi possono utilizzare l'alimentazione CA internazionale o se devi portare degli adattatori.