Guerra delle correnti

Guerra delle correnti
La cosiddetta guerra delle correnti (elettriche) è stata
una competizione economica di mercato del XIX secolo, per il controllo dell'allora crescente mercato mondiale
dell'energia elettrica.
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vocò una forte domanda verso una tensione di esercizio
diversa dai 110 V, allora utilizzati per l'illuminazione.
Il sistema di Edison, che utilizzava la corrente continua,
era poco adeguato per rispondere alle esigenze che si
andarono delineando. Il problema del trasporto era poi
ancora più difficile, dato che la trasmissione interurbana di grandi quantità di corrente continua da 110 volt
era molto costosa perché soffriva di enormi perdite per
dissipazione, sotto forma di calore.
1880, il progetto di Edison
Fin dai primi tentativi di Benjamin Franklin o di Michael
Faraday, alla tecnologia del telegrafo elettrico, le applicazioni dell'elettricità erano in continuo aumento. Dopo l'Esposizione Mondiale di Parigi del 1881 e la presentazione della lampada di Edison, i nuovi sistemi
d'illuminazione elettrica acquisirono sempre maggiore
importanza. L'elettricità poteva sostituire il vapore per far
funzionare i motori e il peso di questa innovazione sembrò poter costituire una seconda rivoluzione industriale: nelle città europee e americane, le centrali elettriche
si moltiplicarono, basate sul disegno di Pearl Street, la
centrale elettrica che Edison fondò nel 1882 a New York.
Fu la prima azienda elettrica commerciale ad essere impiantata e anche se disponeva di spazi molto grandi, poteva produrre e distribuire elettricità solamente fino a circa
330ha di Manhattan. Il sistema di distribuzione della corrente continua di Edison consisteva nel generare grandi
impianti elettrici e l’utilizzo di grandi conduttori metallici, da cui i clienti assorbivano la corrente per la luce e
per i motori. Il sistema operava con lo stesso livello di
tensione attraverso tutto il circuito; per esempio, le lampadine di 100 volt del consumatore erano connesse a un
generatore che erogava 110 volt, questo perché durante il
tragitto vi era una caduta di tensione. Il livello di tensione erogata era stato deciso, per convenienza, in funzione
della lampadine ad incandescenza del tempo; i filamenti
di carbonio, ad alta resistenza, all’interno delle lampadine erano state progettate, infatti, apposta per supportare
100 volt, e per provvedere un ottimo rapporto luminosità/costo così da poter essere competitivo rispetto alle
vecchie luci a gas. Nel contempo si pensò che 100 volt
non fosse pericoloso o fatale per l’incolumità umana.
Nel 1886, George Westinghouse, un ricco imprenditore
appena arrivato nel mercato elettrico, fondò la Westinghouse Electric per competere con la General Electric di
Edison. La Westinghouse Electric si basò sulle scoperte
e le invenzioni brevettate da Nikola Tesla e Galileo Ferraris che avevano elucubrato l'intero palinsesto utile alla
trasformazione ed al trasporto della corrente. I due studiosi credevano nell'indiscussa superiorità della corrente
alternata. La loro convinzione si basava sul fatto che le
perdite nella trasmissione dell'elettricità dipendono dalla
tensione: a una maggiore tensione corrispondono minori perdite. Per questo motivo, a differenza della corrente
continua, era possibile trasportare corrente alternata per
lunghe distanze, con pochissime dispersioni, alzandone
la tensione semplicemente tramite un trasformatore; poi,
prima di provvedere alla distribuzione diretta ai clienti,
la tensione si faceva tornare a livelli sicuri, più bassi.
La chiara esemplificazione commerciale in Italia avvenne nel 1892 per egida di Galileo Ferraris e Carlo Sutermeister. La linea di trasporto si sviluppava tra Cossogno,
Intra e Pallanza.
3 Westinghouse Electric
General Electric
contro
Corrente continua e alternata
Edison fu impensierito dalla comparsa di quella che venne definita la “tecnologia Tesla”, che minacciava i suoi
interessi in un settore di sua creazione. Le due compagnie si affrontarono quindi in una battaglia di relazioni
pubbliche, che i giornalisti definirono “guerra delle correnti”, volte a supportare la migliore qualità dei propri
sistemi e imporli come tecnologia dominante.
La domanda di elettricità presto condusse al desiderio di
costruire centrali elettriche più grandi, e a porsi il problema del trasporto dell'energia su maggiori distanze. Inoltre, la rapida diffusione di motori elettrici industriali, pro-
L'azienda di Edison inventò una sedia elettrica a CA e
folgorò cani e gatti ed addirittura un elefante per dimostrare il pericolo maggiore rappresentato dalla stessa, ma
Tesla si espose ad una corrente alternata che attraversò il
suo stesso corpo senza riportare alcun danno, oscurando
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3 WESTINGHOUSE ELECTRIC CONTRO GENERAL ELECTRIC
momentaneamente la stessa fama di Edison.
quale nel 1888 incominciò poi a collaborare al progetto
Durante la Fiera Mondiale di Chicago del 1893, divenendo così l’icona della corrente alternata.
l'illuminazione fu affidata alla Westinghouse, che ave- La rivalità tra Edison e Tesla ha radici ben più profonva presentato un preventivo pari alla metà di quello del- de rispetto alla mera questione economica che si venne a
la compagnia concorrente, e Tesla ebbe l'opportunità di creare fra le compagnie come: la Siemens che supportaesporre i propri generatori e di esibire alternatori e motori vano Tesla e la compagnia Edison Electric dell’omonimo
a corrente alternata. Poco dopo, la Niagara Falls Power scienziato. Edison non aveva una conoscenza approfonCompany incaricò la Westinghouse dello sviluppo dei dita di matematica e fisica e questo fece di lui un “brutesuoi sistemi di trasmissione. Fu la fine della “guerra delle force experimenter”, Tesla, all’opposto, possedendo tali
correnti” e la CA s’impose in tutto il mondo.
conoscenze poté intuire il grande potenziale della corrente alternata. Tesla aveva lavorato presso il laboratorio di
Menlo Park per Edison, però egli fu sottostimato e non
3.1 Corrente continua o corrente alterna- fu retribuito per il lavoro compiuto per migliorare l’inefficiente dinamo di Edison. Edison più tardi si pentì di non
ta?
aver ascoltato il giovane Tesla e di non aver usato la corAlla fine del XIX secolo in Europa e negli Stati Uniti av- rente alternata per primo. La guerra delle correnti venne
venne una grande disputa tra il sostenitore della corrente così personificata dallo scontro Tesla vs Edison per la loro
continua, Thomas Edison, e i sostenitori della corrente al- personale rivalità. Nonostante ciò, la guerra delle correnti
ternata, Nikola Tesla e George Westinghouse. Questa di- andava ben oltre lo scontro personale dei due scienziati,
sputa, ancora in atto a causa delle tante divergenti opinio- essa coinvolgeva compagnie Americane ed Europee che
ni degli scienziati e per i profitti dei magnati dell’energia avevano pesantemente investito in una delle due tipologie
mondiale, fu poi definita come la “guerra delle correnti”. di corrente, sperando nel fallimento dei concorrenti.
Il mondo industrializzato, all’indomani delle innumerevoli scoperte scientifiche riguardanti i fenomeni elettromagnetici, dovette scegliere a quale delle due tipologie
di distribuzione elettrica affidare il futuro dell’industrializzazione globale. Questa fu una scelta molto importante, infatti, l’evoluzione degli apparati elettronici così come li vediamo oggi, non sono altro che la conseguenza
delle scelte passate fatte dai nostri predecessori. Dunque,
possiamo “concepire filosoficamente” la scelta della corrente alternata come un’assunzione dell’eredità del passato, ovvero come una ripresa deliberata e consapevole
delle possibilità tramandate, o come direbbe Heidegger:
l’autentica “storicità”.
3.2 L’evoluzione del progetto di espansione
Per risparmiare sul costo del rame, si incominciò a utilizzare per la distribuzione elettrica la corrente trifase. I
tre fili possedevano 3 tensioni distinte: uno +110 volt, il
secondo 0 volt e il terzo −110 volt. Le lampadine da 100
volt poteva utilizzare la corrente con potenziale +110 volt
o −110 volt invece il filo con 0 volt era il conduttore neutro, il quale trasportava solo la corrente non bilanciata tra
le sorgenti positive e negative. Il sistema trifase necessitava di meno conduttori di rame per trasportare una data
quantità di energia elettrica, mantenendo sempre un livello di tensione relativamente basso. Nonostante questa
grande innovazione, rimaneva sempre il grande problema
del calo di tensione che si veniva a creare sulle lunghe distanze, e che costringeva gli impianti di produzione elettrica ad essere non più lontani di 1–2 km dall’utilizzatore.
Una tensione molto elevata, inoltre, non poteva essere facilmente utilizzata con il sistema a corrente continua, perché non vi era un efficiente sistema, a basso costo, che
permettesse la riduzione della differenza di potenziale,
dal generatore fino all’utilizzatore.
Quando incominciò la distribuzione di energia elettrica,
la corrente elettrica utilizzata era quella continua di Edison. Tutte le fabbriche degli Stati Uniti d’America utilizzavano, infatti, corrente continua. Per i dispositivi utilizzati all’epoca, come ad esempio i motori elettrici e le
lampadine ad incandescenza, la corrente continua risultava essere ideale, infatti essa poteva essere immagazzinata nelle batterie provvedendo così al fabbisogno del tempo. Quando per primo Edison incominciò la vendita di
corrente elettrica, non erano ancora disponibili motori a
corrente alternata. Edison inventò inoltre un precursore
del contatore (per poter calcolare la quantità di energia Nel sistema a corrente alternata, un trasformatore poteva
elettrica utilizzata dal consumatore), però solo a corrente facilmente essere utilizzato per convertire l’alta tensione
continua.
del sistema di erogazione alla tensione del consumatore.
La corrente alternata fu sviluppata, subito dopo, in Euro- Le lampade e i motori potevano ancora facilmente utipa grazie alla collaborazione di alcuni scienziati inglesi, lizzare una corrente, conveniente, a bassa tensione. Il trafrancesi e italiani. Uno dei maggiori sostenitori della cor- sformatore permetteva infatti di trasmettere corrente eletrente alternata nel Nord America fu George Westinghou- trica ad una tensione molto alta, quasi 10 volte quello delse, il quale investì un’ingente somma di denaro per creare l’utilizzatore. Basta considerare che ∆V=ρ (l∙i)/A. queil primo sistema di distribuzione di corrente alternata e di sto comportava la possibilità di servire più consumatori
trasformatori. Westinghouse, durante l’anno precedente, da un’unica centrale elettrica con meno costi e più veraveva comprato i diritti per i brevetti di Nikola Tesla, il satilità (si potevano rifornire contemporaneamente tre-
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Riflessione
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ni, lampadine, ecc.) utilizzando cabine di trasformazione 3.3
secondarie per ogni utilizzatore.
Riflessione
La risposta di Edison alle limitazione della corrente continua fu quella di creare energia il quanto più vicino possibile al consumatore e di installare conduttori più grandi
per supportare la crescente domanda di energia elettrica,
queste mosse però si rilevarono costose e impraticabili.
Inoltre non potendo convertire la tensione della corrente continua, Edison fu costretto a installare una seconda linea elettrica per fornire energia elettrica con diverse
tensioni. Questo comportò l’utilizzo di più fili conduttori,
più manutenzione, uno spreco di denaro e l’aumento dei
pericoli nelle città.
In conclusione, visti i grandi vantaggi della corrente alternata, essa è quella che viene maggiormente utilizzata.
Molto interessante è ciò che è accaduto all’indomani della conversione quasi totale del mondo verso la corrente
alternata. Edison, infatti, resosi conto del suo grande errore incominciò ad investire somme esorbitanti di denaro
nella corrente alternata, comprando così, quasi la totalità degli impianti elettrici del nord America. Il monopolio
della produzione della corrente elettrica da parte di Edison e della Edison Electric rese lo scienziato famosissimo, molto più del rivale. La fama di Edison però rimane
La corrente alternata, invece, poteva essere trasmessa per puramente aleatoria e fittizia, poiché in realtà tutto ciò
lunghe distanze ad alta tensione, usando correnti basse, che ci circonda è riconducibile allo straordinario lavoro
diminuendo così le perdite di energia, aumentando l’effi- di Tesla.
cienza della trasmissione infine utilizzando un trasforma- Le perdite in CC sono elevate se la tensione è bassa, cosa
tore per fornire energia alle case e alle fabbriche. Quan- che del resto vale anche in CA. La comodità e l'efficienza
do Tesla introdusse generatori, trasformatori, motori, fili della CA sta nella possibilità di usare trasformatori, cioè
e luci per il sistema a corrente alternata, nel dicembre un dispositivo ad altissima efficienza (oltre il 95%) per
del 1887, fu chiaro che il futuro della distribuzione di accrescere o diminuire la tensione a seconda delle applicorrente elettrica era quella della corrente alternata.
cazioni. Su lunghe tratte si aumenta la tensione per ridurAmbedue le correnti (quella continua e alternata) però re al minimo le perdite dovute alla lunghezza dei cavi e,
condividono un problema legato al trasporto della corren- con apposite centrali intermedie, si può anche accrescete elettrica nei fili conduttori. Questa problematica è le- re la tensione per compensare la caduta. In rete urbana si
gata alla resistenza generata dal reticolo cristallino. Que- abbassa poi la tensione, per renderla più adatta all'uso dosto fenomeno viene definito effetto Joule e si manifesta mestico ed industriale (meno pericolosa, meno difficoltà
quando un conduttore metallico si riscalda a causa de- di isolamento).
gli urti tra gli ioni positivi del reticolo cristallino e degli
elettroni di conduzione liberi di muoversi nel filo conduttore. Per ovviare a questa dispersione di energia elettrica
(sotto forma di calore) si utilizzano quelli che vengono
definiti superconduttori, ovvero, conduttori ai quali (ad
una data temperatura molto bassa) si annulla la resistività, annullando così la dispersione di energia elettrica. La
scienza dei superconduttori è ancora sperimentale e in via
di sviluppo.
Fino ad oggi, lo svantaggio della CC era quello di non
poter usare i trasformatori, ovvero di subire grandi perdite nella trasformazione da alta a bassa tensione (e viceversa). Nella ex URSS, dove il trasporto su lunghe
tratte è sempre stato in CC, per aggirare il problema
dell'eccessiva induttanza di linee molto lunghe senza centrali intermedie, si sopperisce ai limiti di efficienza della trasformazione della CC in CA alimentando motori in
continua (alimentati dalle reti in CC) che muovono grandi alternatori che, a loro volta generano CA per gli usi
locali, con perdite complessive un po' superiori a quelle
dei trasformatori (che, al contrario degli alternatori, non
hanno parti in movimento e quindi sono privi di perdite
per attriti meccanici).
Edison, per scoraggiare l’utilizzo della corrente alternata,
ne mise in risalto la pericolosità ideando la sedia elettrica.
Essa infatti sfrutta la corrente alternata; ne fu utilizzato un
prototipo su di un'elefantessa causandone, come previsto,
la morte. La sedia elettrica fu poi venduta allo Stato di
New York ed è ancora oggi largamente in uso negli Stati Oggi, la tecnologia della conversione elettronica
Uniti d'America.
dell'energia è arrivata a livelli di potenza ragguardevoli,
Nel 1889, il primo impianto idroelettrico a corrente alter- si può quindi accrescere o diminuire anche la CC
nata, la Willamette Falls station, fu realizzato nello Stato senza perdite e trasformare la stessa CC in CA senza
dell’Oregon. Subito dopo incominciò la creazione di un alternatori, addirittura con un vantaggio in efficienza
secondo impianto idroelettrico sempre a corrente alter- rispetto alla CA.
nata, sulla più grande cascata del mondo, le cascate del
Niagara. I’impianto idroelettrico delle cascate del Niagara
produce ancora oggi abbastanza elettricità da supportare
buona parte della costa est dell’America del nord.
Nella CA esisterà sempre un limite che consiste nelle perdite per induttanza delle linee (reattanza), quindi, non si
può salire come frequenza sopra i 50/60 Hz e servono
centrali intermedie. Nei sistemi in CC la singola tratta
può essere di maggiore lunghezza dato che il trasporto
avviene in CC e l'induttanza della linea, ha un impatto
trascurabile sulle perdite, che sono solo ohmiche.
La conversione in CA si può oggi realizzare con genera-
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4 VOCI CORRELATE
tori statici che lavorano a svariate centinaia di kHz, i cui
trasformatori hanno un'efficienza addirittura superiore a
quelli classici a 50 Hz.
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Voci correlate
• Thomas Edison
• Nikola Tesla
• George Westinghouse
• Elettricità
• Corrente continua
• Corrente alternata
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Fonti per testo e immagini; autori; licenze
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• Guerra delle correnti Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Guerra%20delle%20correnti?oldid=68638795 Contributori: Mattia, MM, Mr
Hans, Eumolpo, AttoRenato, B3nj0, .snoopybot., MelancholieBot, Simone Buralli, TXiKiBoT, Pipposantini, VolkovBot, SieBot, Pracchia78, SuperBot, LucaG83, Dr Zimbu, No2, Timido1983, Luckas-bot, MystBot, Midnight bird, RibotBOT, Gabrasca, Michele-sama, LoStrangolatore, Franz van Lanzee, EmausBot, ZéroBot, Tommaso Ferrara, ChuispastonBot, Theridel, Astraspera, ValterVBot e Anonimo:
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