revisión
La potencia eléctrica de CA consta de tres tipos de potencia; Potencia aparente, potencia reactiva y poder verdadero. Potencia aparente, potencia reactiva y poder verdadero forman un triángulo recto. Ver Figura uno.
verdadera potencia
La potencia verdadera se disipa la potencia por las resistencias.
tp = v * i * cos a
donde
tp = verdadero potencia
v = voltaje
i = corriente
El ángulo “a” es el ángulo entre la potencia aparente y la potencia verdadera .
potencia reactiva
La potencia reactiva se disipa la potencia por inductores y condensadores.
rp = v * i * sine a < /p>
donde
rp = reactiva potencia
potencia aparente
La potencia aparente se mide en voltios.
ap = v * i
donde
ap = potencia aparente
según el teorema de Pitagorean
Ap 2 = rp 2 + tp 2
El factor de potencia
El factor de potencia es El coseno del ángulo “A”. Otras palabras, el factor de potencia es igual a la verdadera potencia dividida por la potencia aparente.
cos a = potencia verdadera/potencia aparente
Determinación del factor de potencia en circuitos eléctricos simples .
Cuando la potencia reactiva es cero, la potencia aparente es igual a la potencia verdadera y el factor de potencia es el coseno de cero grados
cos 0 o < /sup> = 1
Por lo tanto
pf = 1
donde
pf = factor de potencia
Cuando la verdadera potencia es Cero, el factor de potencia es el coseno de 90 grados.
cos 90 o = 0
Por lo tanto
pf = 0
< P> El poder que paga en su hogar es el poder aparente. Esto significa que está pagando la potencia reactiva de cualquier inductores o condensadores en los electrodomésticos en su hogar.
Corrección del factor de potencia
La corrección del factor de potencia implica la eliminación de la potencia reactiva mediante la creación de un condición donde la reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva. La fórmula para la impedancia total es:
z = r + j (xl – xc)
donde
z = impedancia
r = resistencia
xl = Reactancia inductiva
xc = reactancia capacitiva
Para un capacitor, el voltaje retrasa la corriente por 90 grados
PC /-90 o <//// < sup> = v /-90 o * i /0 o
donde < br> pc = potencia disipada debido a la capacitancia
Para un inductor, el voltaje conduce la corriente por 90 grados
pi /90 o </sup > = V /90 o * i /0 o
donde
PI = potencia disipada por inductancia
La potencia reactiva total RP es igual a la suma algebraica de la potencia reactiva debido a la inductancia y la potencia reactiva debido a la capacitancia
rp = pi + pc
rp = pi /90 o + pc /-90 o
</p >
Si el valor de Pi es igual al valor de PC, entonces la potencia reactiva total RP es de 0 vatios. Para entender por qué, ver Figura dos. Los dos vectores PI y PC están en direcciones opuestas y, por lo tanto, la potencia reactiva total es la diferencia algebraica entre PI y PC.
Si la reactancia inductiva XL es igual a la reactancia capacitiva XC, entonces la reactancia total es cero ohmios . Por lo tanto, la potencia reactiva es cero vatios. Esto significa que el ángulo A es cero grados. El factor de potencia es el coseno de cero grados.
cos a = cos 0 o = 1
Ejemplo
El circuito eléctrico Se muestra en la Figura tres tiene los siguientes componentes:
condensador 1 * 10 -2 farads
inductor 1 Henry
Resistencia 100 ohmios
La fuente de alimentación es de 100 voltios AC
La frecuencia es de 1000 ciclos por segundo
¿Cuál es el factor de potencia?
Primero nosotros Calcule la reactancia capacitiva
xc = 1/(w * c)
donde w = 2 * pi * freq
pi = 3.14
freq = frecuencia
C = Capacitancia
xc = 1 dividida por (2 * 3.14 * 10 -2 )
xc = 1 dividido por (6.28 * 10 -2 )
xc = 10 2 /6.28 = 15.92 ohmios
Luego calculamos la reactancia inductiva
Xl = w * l
donde
l = inductancia
xl = 6.28 * 1 = 6.28 ohmios
Luego calculamos la reactancia total </p >
x = xl – xc = 6.28 – 15.92 = -9.64
donde
x = reactancia total
El signo negativo indica que el componente reactivo de la impedancia total es de naturaleza capacitiva.
Por lo tanto x = 9.64 ohmios
Luego calculamos la impedancia
z = r – jx = 100 – j9.64 </p >
De acuerdo con el teorema de Pitagorean para los triángulos
z 2 = r 2 + x 2 </p >
z 2 = 100 2 + 9.64 2
z 2 = 10000 + 92.93 = 10092.93
z = 100.46 ohmios
La tangente del ángulo es igual a la reactancia dividida por la resistencia.
arco tan 9.64/100 = .0964
arco tan .0964 = 5.5 grados
Entonces la impedancia total es
100.46 /5.5 o
Luego calculamos la corriente
i = v/z = 100/(100.46 /5.5 o )
i = 0.995 /-5.5 o
Ahora podemos calcular la potencia aparente
Ap = i * v
ap = 0.995 /-5.5 o * 100 = 995 /-5.5 o
Ahora podemos calcular el factor de potencia
pf = cos 5.5 o = 0.995
Referencias: < Br> Tengo una Licenciatura en Ingeniería Eléctrica
Análisis de circuito introductorio Tercera edición
ISBN 0-675-8559-4
