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Corrente alternata

Che cos'è la corrente alternata?

L’intensità di corrente elettrica i è una delle 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale di misura.

Essa rappresenta il rapporto tra la quantità di carica che attraversa la sezione trasversale di un conduttore e l’intervallo di tempo impiegato dalle cariche ad attraversarlo:

i = ΔQ / Δt

L’unità di misura dell’intensità di corrente elettrica è l’ampere che rappresenta il rapporto tra 1 C e 1 s:

1A = 1C / 1s

Nella pratica si usa molto spesso il sottomultiplo milli- dell’ampere (milliampere) che corrisponde a 10-3 A:

1 mA = 10-3 A

Se il passaggio della carica elettrica varia in funzione del tempo e quindi ne conosciamo l’espressione algebrica secondo una funzione, l’intensità di corrente elettrica deve essere calcolata come derivata prima della legge che esprime la carica in funzione del tempo:

i(t) = dQ(t) / dt

Corrente continua e corrente alternata

Una corrente continua è una corrente costante nel tempo, cioè una corrente che assume sempre lo stesso valore, come quella che esiste in un circuito in cui è presente una pila.

Una corrente alternata è invece una corrente che varia nel tempo secondo una curva sinusoidale come quella prodotta da un alternatore.

Corrente continua e corrente alternata

Una corrente alternata dunque oscilla con una frequenza f che si misura in hertz (Hz) tra due valori di picco, uno positivo ed uno negativo con una legge matematica del tipo:

i(t) = i0 ∙ sen (ω∙t)

in cui ω è la pulsazione dell’oscillazione pari a:

ω = 2∙π∙ f

e si misura in rad/s.

Il valore di picco della corrente alternata è stato indicato con i0 e rappresenta l’ampiezza dell’oscillazione.

In un circuito puramente resistivo, ovvero in un circuito nel quale siano trascurabili gli effetti di induttanza L e capacità C, la corrente alternata è una diretta conseguenza della presenza di una forza elettromotrice a sua volta anche alternata tale che le due grandezze di corrente e fem risultano in fase (quando la fem assume valore massimo anche la corrente assume valore massimo e così via).

Valore efficace della corrente alternata

In un circuito puramente resistivo la potenza assorbita varia in funzione del tempo secondo la legge:

P(t) = R ∙ [i(t)]2  = R ∙ i02 ∙ sen2(ω∙t)

Poiché la corrente varia istante per istante anche la potenza varierà ad ogni istante.

Se vogliamo calcolare dunque la potenza media assorbita ad ogni ciclo basterà osservare il grafico P(t):

potenza assorbita  corrente alternata

P(t) varia tra i due valori di picco R∙i02 e 0 e come si evince intuitivamente dal grafico il valore medio vale:

Pm = ½ ∙ R ∙ i02

Se la corrente fosse continua, indicando con i tale corrente, avremmo che la potenza assorbita sarebbe pari a R∙i2 e ponendo uguali le due potenze si ottiene una relazione tra questa corrente continua che sintetizza l’andamento di i(t) e il suo valore di picco i0:

½ ∙ R ∙ i02 = R ∙ i2

da questa relazione si ricava che:

i = i0 /

Tale corrente si dice corrente efficace ieff e rappresenta il valore di una intensità di corrente elettrica continua che produce gli stessi effetti su di un resistore al passaggio di una corrente alternata con valore di picco pari a i0:

ieff = i0 /

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