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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 = IRMS x VRMS 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 VR 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 VR
Del diagrama fasorial:
VR = 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) =
VR / 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
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