29/02/2024
Potencia compleja

Qué es la potencia compleja

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Desde el punto de vista físico, la potencia es una cantidad que mide el ritmo al que se produce trabajo, o el ritmo al que se aprovecha una forma de energía. En términos eléctricos, es el ritmo al cual la energía eléctrica se transforma en otra forma de energía, bien sea luminosa, térmica, mecánica u otras. Continúa leyendo: Qué es el watt, voltampere, y el factor de potencia.

La manera más directa de determinar la potencia eléctrica (P) en un circuito, es calculando el producto del voltaje aplicado (V) por la corriente que consume el mismo (I), según la fórmula sencilla:

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P = V . I

Consideraciones en corriente alterna

La fórmula anterior, si bien es conceptualmente correcta, debe ser reconsiderada para los circuitos en corriente alterna (CA), ya que sólo considera circuitos con elementos puramente resistivos (en general son los elementos que transforman la energía eléctrica en calor). Los elementos inductivos y capacitivos en los circuitos de CA modifican el cálculo de la potencia, porque los elementos inductivos, por su parte, consumen parte de la energía en la creación y disipación de campos magnéticos; y los elementos capacitivos, por la suya, también usan energía para los ciclos de carga y descarga de capacitores.

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Analizar matemáticamente estos fenómenos con las fórmulas de onda de CA, puede ser muy complicado, pero se simplifica enormemente al usar un modelo matemático a base de vectores y números complejos.

Potencia compleja

Potencia aparente

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En el modelo de números complejos, la potencia debida a los elementos resistivos se indica como la parte real del número, y de hecho es llamada Potencia Real. La potencia debida a elementos inductivos o capacitivos se indica como la parte imaginaria del número; esta se llama Potencia Reactiva, que no es aprovechada como energía útil, pero es demandada de la red.

La potencia reactiva inductiva convencionalmente se considera un número positivo, y la potencia reactiva capacitiva se considera un número negativo. Cuando se dibuja un diagrama vectorial de la potencia, la parte resistiva se indica como un vector horizontal, con la punta de flecha hacia la derecha; en tanto que la potencia reactiva se indica como un vector vertical con la punta de flecha hacia arriba (inductivo) o hacia abajo (capacitivo). La resultante de ambos vectores es otro vector, llamado Potencia Aparente o Potencia Compleja (S). El módulo de ese vector es el producto:

S = V . I

siendo V e I los valores eficaces de tensión y corriente.

Factor de potencia

La potencia de los elementos resistivos es la que el circuito aprovecha como trabajo, luz y calor. La potencia reactiva no se aprovecha, pero la red debe suministrarla. De modo que se define un cociente entre la potencia real y la potencia aparente. Este cociente se halla entre 0 y 1, y se conoce como Factor de Potencia.
El factor de potencia es uno de los elementos más tomados en cuenta en el análisis de las redes de CA, por cuanto mientras más cercano sea a la unidad, mejor aprovechamiento energético tiene la red.

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