Factor de potencia. Potencia real o activa

Factor de potencia

Es la relación entre la energía que se convierte en trabajo y la energía eléctrica que un circuito consume, el factor de potencia mide la eficiencia su consumo eléctrico, a la hora de convertirlo en potencia útil, como luz, calor o movimiento mecánico y se representa en el triángulo de potencial. [1]

Factor de Potencia = kW / kVA

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La potencia

Es la unidad de tiempo con la cual la energía eléctrica es transferida en un circuito eléctrico. El circuito eléctrico es constituido por un emisor, interruptor, conductor y  un receptor. [2] Ya que este circuito en corriente alterna cuenta con potencia real,  

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Potencia real o activa

Es la potencia que se aprovecha como potencia útil, también se le puede llamar potencia media, real o verdadera y es debida a los dispositivos resistivos y la unidad de medida es el Vatio (W).

                                          P= V*I*cos ɸ

Siendo ɸ:                          ɸ=arctg  [pic 5]

Potencia Reactiva

Es la potencia que necesitan las bobinas y los condensadores para generar campos magnéticos o eléctricos, esto a diferencia de la potencia real no se convierte en trabajo efectivo, si no que fluctúa por la red de entre el generador y los receptores. La unidad de medida es VoltAmperio (VAr).

                                                     Q= V*I*sen ɸ

La potencia reactiva es positiva si el receptor es inductivo y negativa si el receptor es capacitivo, coincidiendo en el signo con la parte imaginaria de la impedancia.

Potencia Aparente

Es la potencia total consumida por la carga y es el producto de los valores eficaces de tensión e intensidad. Se obtiene con la suma vectorial de las potencias activa y reactiva. La unidad de medida es (VA).

                                                         Q= V*I

Siendo la suma vectorial de los catetos de los triángulos representados como P y Q y S es la hipotenusa.

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Parámetros

Dentro de los circuitos de corriente alterna existen varios factores que los identifican, tales como la frecuencia, la fuente de alimentación, fases, resistencias, inductancia, capacitancia e impedancia.

En estos circuitos la corriente alterna mantiene una diferencia de potencia constante, pero varía su polaridad con respecto al tiempo. [3][pic 7][pic 8]

Frecuencia:

Es el número de veces que una corriente alterna cambia de polaridad en un segundo, la unidad de medida es el Hertz (Hz): número de ciclos completos de C.A que ocurre en la unidad de tiempo. Dentro de la frecuencia tenemos un par de valores que encontraremos en la frecuencia.

Fase: Es la fracción de ciclo transcurrido desde el inicio del mismo. Con la letra griega q.

Periodo: Es el tiempo que tarda en producirse un ciclo de C.A. completo se denomina T.

Valor instantáneo: Valor que toma la tensión de cada instante de tiempo.

Valor máximo: Valor de la tensión en cada “cresta” o “valle” de la señal.

Valor medio: es la media aritmética de todos los valores instantáneos de la señal em um periodo dado. [pic 9]

Valor eficaz: Valor que produce el mismo efecto que la señal C.C equivalente. [pic 10]

Valor pico a pico: valor de tensión que va desde el máximo al mínimo de una cresta a un valle. [4][pic 11]

                             Grafica de comportamiento de C.A [4]

Resistencia: Estos elementos pasivos son los únicos para C.A y C.D, se dice que la resistencia la tensión y la corriente están en fase. [5]

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                                         Grafica de corriente y voltaje en fase [5]

Inductancia: En este componente la corriente y la tensión se conforma de la misma manera que con la resistencia solo que tienen un desfase de 90°. La corriente se desfasa 90° con respecto a la tensión se mide en reactancia inductiva: [6]

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      Grafica desfasamiento de reactancia inductiva con respecto al voltaje [6].

XL = 2 p f L donde XL se expresa en ohms

y como XL = V/I por la Ley de Ohm entonces tenemos que:

i(t) = V(t)/XL = V(t)/2pfL

Capacitancia: en este caso ahora la corriente se comporta con un adelanto de 90° grados con respecto a la tensión.[7]

XC = ½pfC

y aplicando nuevamente la Ley de Ohm:

i(t) = V(t) / XC = 2pfC V(t)

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Grafica desfasamiento de reactancia inductiva con respecto al voltaje [7].

Circuito RC En la gráfica podemos ver el diagrama vectorial de las tensiones del circuito. Vemos cómo VR está en fase con la corriente, VL e stá adelantada 90º con respecto a esta y entonces resolviendo la suma vectorial vemos que VT está adelantada a grados a la corriente.R-C [8].

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Circuito RL [8]

De la misma manera que en el circuito R-L vemos en el diagrama vectorial de las tensiones del circuito, como otra vez VR está en fase con la corriente, mientras que VC está 90º atrasada a la corriente. [9]

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