Factor de Potencia

Factor de potencia es el cociente entre la voltaje total aplicado a un circuito y el voltaje en la parte resistiva del mismo.

También se llama factor de potencia al:
- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de potencia aparente y potencia real.
- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de Impedancia y resistencial.
Ver los gráficos:

La potencia en corriente alterna, consumida por una un circuito con elementos resistivos (resistencias)  y reactivos (capacitores y/o inductores) se puede obtener con las siguientes fórmulas:

P = I x V x factor de potencia  ó
P = I_RMS x V_RMS x factor de potencia

Nota: RMS se refiere a valores efectivos. Ver: Valor RMS, Valor Pico, Valor Promedio

Ver el siguiente circuito y el correspondiente diagrama fasorial. (a pesar de que el diagrama representa un valor inductivo, el procedimiento es válido en sentido general)

En la resistencia R la corriente está en fase con la tensión en la resistencia V_R y se sabe que la potencia (potencia real) que se disipa en una impedancia (R + jX), se debe solo a la resistencia.

Entonces: P = I x V_R

Del diagrama fasorial: V_R = V cos(0)  y …
combinando las dos últimas fórmulas se obtiene: P = I x Vcos(0)

Comparando esta última ecuación con la expresión: P = I x V x factor de potencia, se deduce que: factor de potencia = cos(0), donde 0 es el ángulo de fase de la impedancia o lo que es lo mismo el ángulo entre la tensión y la corriente en el circuito.

Entonces: Factor de potencia = f.p. = cos(0) = V_R / V  =  R  / |Z|

Donde: |Z| significa: el valor absoluto de Z. (El valor de Z es siempre positivo, sin tomar en cuenta el signo)

El valor del ángulo siempre estará entre:

- 0º: Cuando entre V e I no hay desfase (circuito totalmente resistivo).
Cos(0) = 1. Factor de potencia = 1

- 90º: Cuando entre V e I hay un desfase de 90º (circuito totalmente reactivo).
Cos(0) = 0. Factor de potencia = 0

Lo normal es mantener el factor de potencia lo más alto posible donde cos(0) tienda a “1” (lo más resistivo posible).

Ver: Corrección del factor de potencia
 

Enlaces relacionados
- Corrección del factor de potencia en cargas inductivas
 

Recomendar este Tutorial a un amigo