La tua impressione è corretta”.

La polarità CA cambia molto spesso. La maggior parte dei dispositivi a semiconduttore sono stati progettati tenendo conto di condizioni di polarità molto particolari. Se uno dovesse invertire la polarità tra due ingressi su molti componenti diversi, ne usciresti del fumo magico.

Ad esempio, prendi il funzionamento del mosfet. Si prevede che un NMOS blocchi la corrente da drain a source fino all'attivazione del gate. Se si dispone di CA dal drenaggio alla sorgente, consente alla corrente di fluire all'indietro (perdendo il controllo del gate).

Non è impossibile progettare un circuito elettronico con dispositivi attivi attorno alla CA, ma lo rende molto più difficile . Dovrei anche qualificare questa affermazione: molti circuiti elettronici hanno segnali con componenti CA, ma di solito hanno un offset CC per impedire la commutazione di polarità. Sarebbe qualcosa come 5 VppAC con un offset di 2,5 V CC sarebbe un segnale CA da 0-5 V. Rimane sempre la stessa polarità anche se passa un segnale CA.

Una parola chiave, nel contesto della domanda, è LINEARITÀ.

Prendiamo il semplice esempio di un circuito elettronico, ampiamente utilizzato: amplificatori "lineari" basati su transistor (circuiti concentrati o integrati ). I transistor sono dispositivi altamente non lineari.

Per produrre segnali di uscita sinusoidali che mostrano una bassa distorsione del segnale è necessario utilizzare solo una certa parte della caratteristica ingresso-uscita. Quindi, usiamo una tensione continua / corrente continua per BIAS il dispositivo in un punto di funzionamento adatto (entro una parte quasi lineare limitata della funzione di ingresso-uscita). Quindi, il segnale di ingresso provoca un'oscillazione attorno a questo punto operativo con conseguente qualità di uscita accettabile.

Hai ragione, i circuiti sono raramente alimentati con AC. Alcuni circuiti analogici possono funzionare con AC, ma il digitale no. Ciò è dovuto alla natura stessa di come è stato progettato e di come si è dimostrato efficiente e facile da implementare. Esistono sistemi che utilizzano il segnale CA per codificare i dati su alcuni sistemi molto vecchi, ma richiedono molti componenti ad alta potenza, il che non è pratico con la tecnologia attuale. Un esempio potrebbero essere le vecchie slot machine dei casinò che utilizzavano un segnale analogico per far girare le ruote e il distributore di monete rilasciare monete una alla volta. Inoltre, alcuni contatori meccanici utilizzavano la commutazione del segnale CA per contare.

I transistor così come sono ora sono progettati per essere efficienti con i segnali CC (se si considerano i dati digitali come CC, poiché alcuni il purista direbbe che in realtà è offset AC). È ciò che è più efficiente dal punto di vista energetico ed efficiente in termini di spazio nei circuiti integrati. Inoltre, la codifica dei dati sul segnale CA (se possibile) è molto più complessa rispetto al segnale CC, poiché è possibile utilizzare un semplice meccanismo di rilevamento dei bordi. Per fare ciò con la corrente alternata, è necessario utilizzare rivelatori o circuiti del genere, il che non è pratico.

Ora, se vuoi capire perché la tecnologia si è spostata verso la corrente continua, considera questo: immagina di provare accendere / spegnere circuiti complessi con DC, è facile, perché il segnale ha solo due stati: completamente acceso e completamente spento. Con AC, avresti (come ipotesi): un segnale AC o nessun segnale. I relè potrebbero essere compatibili con il segnale CA, ma funzionano semplicemente a causa del campo magnetico. Affinché il tuo relè rimanga saldamente acceso, dovresti rettificare il tuo segnale (in modo che non oscilli) ottenendo così una CA rettificata ...

In breve, è sia storico che tecnologico motivi.

Il primo tubo elettronico era il diodo e la proprietà principale è quella di produrre tensione CC da CA (unidirezionale). Il tubo triodo si basa sul diodo (CC) ed è stato il primo dispositivo con proprietà di amplificazione o commutazione stabili. Ciò è stato realizzato controllando il flusso di elettroni da un catodo negativo a un anodo positivo tramite una griglia. Quindi la debole tensione di rete modula una tensione CC (oscillazione CC) e quelli è un amplificatore. Questo dispositivo era necessario principalmente per la telegrafia e l'area delle prime radio. Utilizzare una corrente alternata rende l'amplificazione estremamente coplex e infine inutile.

Dopo di che molte applicazioni con tubi elettronici sono state introdotte nel mercato e nell'industria in tutto il mondo.

Il transistor è stato inventato come una sostituzione diretta dei tubi triodi, basato esattamente sullo stesso concetto, e oggi i circuiti integrati sono costituiti da milioni di transistor che richiedono un'alimentazione CC.

Tuttavia esiste un dispositivo a semiconduttore come Thiristor o Triac che può essere alimentato con alimentazione CA, ma nella maggior parte dei casi ha bisogno di un circuito zero-crossing con un segnale di ingresso appropriato che dovrebbe essere correlato in qualche modo con la frequenza del Alimentazione CA e così via

I circuiti più interessanti mantengono uno stato interno, il che significa che memorizzano le informazioni. Per fare ciò, i circuiti necessitano di energia elettrica. La corrente alternata pura (corrente e tensione in fase) per sua natura attraversa regolarmente un periodo in cui non viene fornita energia. Ciò rende difficile realizzare un circuito che possa memorizzare lo stato: è come se il circuito dovesse ricominciare da capo ad ogni periodo AC. Puoi aggirare questo problema immagazzinando energia in qualche altra forma (magnetica, meccanica, in un condensatore, ecc.) Ma perché preoccuparti? La corrente continua può fornire energia in ogni momento, quindi la maggior parte dei circuiti funziona con la corrente continua.

Quanto sopra riguarda principalmente i circuiti digitali. Un circuito analogico potrebbe essere alimentato in corrente alternata, ma in tal caso il componente in corrente alternata sarebbe presente nell'uscita, il che nella maggior parte dei casi rappresenterebbe un problema (specialmente quando l'uscita è alimentata da un orecchio umano).