POTENCIA Y FACTOR DE POTENCIA EN CIRCUITOS MONOFASICOS

1)OBJETIVOEvaluar y analizar en forma experimental la medida de la potencia y la variacin del factor de potencia en circuitos monofsicos A.C

2)FUNDAMENTO TEORICOPOTENCIA INSTANTANEA MONOFASICALa potencia instantnea est definida como la potencia entregada a un dispositivo (carga) en cualquier instante de tiempo y se expresa en la forma de la ley de Watt.si a un circuito se aplica una tensin sinusoidal V(t) con velocidad angular W y valor de pico V0 de forma

esto provocara , en el caso de un circuito de carcter inductivo(caso mas comn), una corriente I(t) desfasada un ngulo respecto de la tensin aplicada:

donde para el caso puramente resistivo , se puede tomar el ngulo de desfase como cero.la potencia instantnea vendr dada como el producto de las expresiones anteriores:

Para una resistencia es:

Para una bobina es:

Para un capacitor es:

POTENCIA ACTIVARepresenta la capacidad de una instalacin para transformar la energa elctrica en trabajo til: mecnica (movimiento o fuerza), lumnica, trmica, qumica, etc. Esta potencia es realmente la consumida en una instalacin elctrica. Se representa por P y se mide en vatios (W). la suma de esta potencia activa a lo largo del tiempo es la energa activa (kWh), que es lo que factura la compaa elctrica.

resultado que indica que la potencia activa se debe a los elementos resistivos.

POTENCIA REACTIVANo es una potencia (energa) realmente consumida en la instalacin, ya que no produce trabajo til debido a que su valor medio es nulo. Aparece en una instalacin elctrica en la existen bobinas o condensadores, y es necesaria para crear campos magnticos y elctricos en dichos componente. Se representa usualmente por la letra Q y se mide en voltiamperios reactivos (VAr).

lo que reafirma en que esta potencia se debe nicamente a los elementos reactivos.

POTENCIA APARENTEEs la suma vectorial de las potencias activa y reactiva, segn se muestra en la siguiente figura. se representa por S y se mide en voltiamperios (VA). Para una tensin dada la potencia aparente es proporcional a la intensidad que circula por la instalacin elctrica.

FACTOR DE POTENCIA El factor de potencia se define como el cociente de la relacin de la potencia activa entre la potencia aparente; esto es:f.d.p. = P/SElfactor de potencia es un trmino utilizado para describir la cantidad de energa elctrica que se ha convertido en trabajo.El valor ideal del factor de potencia es 1, estoindica que toda la energa consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energa necesaria para producir un trabajo til.La potenciaefectivaoreales la que en el proceso de transformacin de la energa elctrica se aprovecha como trabajo: es la potencia activaP:Sistema monofsico: P = V I COS Sistema trifsicoP: =V I COSLa potenciareactiva Qes la encargada de generar el campo magntico que requieren para su funcionamiento los equipos inductivoscomo los motores y transformadores:Sistema monofsico: Q = V I sen Sistema trifsico:Q =V I senLa potenciaaparente Ses la suma geomtrica de las potencias activa y reactiva, o tambin:Sistema monofsico: S = V ISistema trifsico:S =V IGrficamente estas tres expresiones estn relacionadas mediante el "tringulo de potencias" :

Dependiendo del tipo de carga, el factor de potenciapuede ser:adelantado, retrasado, igual a 1.En las cargasresistivascomo las lmparas incandescentes, la tensin y la corriente estnen fase en este caso, se tiene un factor de potenciaunitarioEn las cargasinductivascomo los motores y transformadores, la intensidad se encuentraretrasadarespecto a la tensin. En este caso se tiene un factor de potenciaretrasado.En las cargascapacitivascomo los condensadores, la corriente se encuentraadelantadarespecto al voltaje.En este caso se tiene un factor de potenciaadelantado.

Un receptor que debe de producir una potencia P lo puede hacer absorbiendo de la lnea una potencia Q o Q' tal como se ve en el esquema de debajo, conCos yCos' respectivamente (