Vm

/ 2 / 3 / t

v(t)

i(t)

/

2 /

3 / t

+

-

++

- -

P

p(t)

t / 2 / 3 /

Im

POTENCIA ELECTRICA

Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad

de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

Potencia Instantánea

La tensión aplicada al circuito eléctrico de elementos

pasivos de la figura es una función del tiempo

La intensidad que resulta es, igualmente, una función

del tiempo cuyo valor depende de los elementos que

integran dicho circuito.

El producto, en cada instante, de la tensión por la intensidad se llama potencia instantánea y

viene dada por:

La potencia instantánea P(t) puede tomar valores positivos o

negativos, según el intervalo de tiempo que se considere.

Una potencia instantánea P(t) positiva significa una

transferencia de energía de la fuente al circuito.

Una potencia instantánea P(t) negativa corresponde a una

transferencia de energía del circuito a la fuente +

i(t)

v(t) Z

P(t) = v(t) x i(t)

En Régimen Permanente Sinoidal

Donde:

Sustituyendo la expresión anterior se tiene que:

CALCULOS DE POTENCIA

Resistencia

La potencia instantánea en una resistencia siempre es positiva. La resistencia siempre

absorbe potencia.

Condensador

El condensador cede o absorbe potencia según el instante considerado. La potencia

instantánea puede ser positiva o negativa.

Bobina

La bobina cede o absorbe potencia según el instante considerado. La potencia instantánea

puede ser positiva o negativa.

A partir del valor eficaz o rms:

Se usa para comparar la efectividad de entrega de potencia de diferentes fuentes de

alimentación a una resistencia.

Se define el valor eficaz como:

En el caso de una señal sinusoidal:

Por tanto, la potencia media se puede expresar:

Factor de potencia

Es un indicador cualitativo y cuantitativo del correcto aprovechamiento de la energía

eléctrica.

También podemos decir, el factor de potencia es un término utilizado para describir la

cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo

Se define factor de potencia de un circuito de corriente alterna, como la de la potencia

Promedio (P) respecto a la potencia aparente (S):

O bien como el coseno del ángulo que forman los fasores de la intensidad y el voltaje,

designándose en este caso como cosφ, siendo φ el valor de dicho ángulo.

El factor de potencia se puede ver como un índice de eficiencia energética, dado que

permite conocer la relación entre la energía solicitada a la fuente y la energía convertida en

trabajo.

De acuerdo con su definición, el factor de potencia es adimensional y solamente puede

tomar valores entre 0 y 1. Donde por la definición anterior cuanto más cercano sea el valor

del factor de potencia a la unidad (1), más eficiente será el sistema.

Factor de potencia = cos , 0 cos 1

El diagrama vectorial se muestra que para un circuito inductivo se observa que la

corriente está atrasada a la tensión, existen dos componentes y uno de ellos es el vector AB,

en fase con la tensión y es una potencia activa vista en la carga, la otra componente AC la

cual esta atrasada 90 ° representa la potencia reactiva, por lo tanto la relación entre la

potencia activa y aparente es llamado factor de potencia.

¿Por qué existe bajo factor de potencia?

La potencia reactiva, es necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en

funcionamiento elementos como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes,

equipos de refrigeración, entre otros. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable, un

alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia.

Entre las principales consecuencias de un bajo factor de potencia podemos mencionar los

siguientes:

Aumento en la corriente

Incrementan las pérdidas por efecto Joule las cuales son una función del cuadrado de la

corriente, ejemplo:

-Los cables entre el medidor y el usuario

-Los embobinados de los transformadores de distribución

-Dispositivos de operación y protección

Aumento en la caída de tensión resultando en un insuficiente suministro de potencia a

las cargas, éstas sufren una reducción en su potencia de salida. Esta caída de tensión

afecta a:

-Embobinados de transformadores de distribución

-Cables de alimentación

-Sistema de protección y control

Tipos de Potencia

Todas las máquinas eléctricas (motores, transformadores) se alimentan, en corriente alterna,

para dos formas de consumo, el que transforman en potencia activa (trabajo útil), con las

correspondientes pérdidas por efecto Joule (calentamiento), y el correspondiente a la

creación de los campos magnéticos y eléctricos, que denominamos potencia reactiva.

Tipo Símbolo Origen Unidad Fórmula

Activa P Resistencias watt (W) V I cos

Reactiva Q bobinas y

condensadores

voltamperio reactivo (VAR) V I sen

Aparente S Resultante voltamperio (VA) V I

Potencia Activa

Potencia Reactiva

Potencia Aparente