Factor de potencia

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FACTOR DE POTENCIA
Cos φ
El Factor de Potencia, es el indicador del correcto aprovechamiento de la energía Eléctrica y puede tomar valores, entre 0 y 1, lo que significa que:

Factor de Potencia, es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica, que se ha convertido en trabajo. El valor ideal del Factor de Potencia es la unidad queriendo esto decir, que toda la energíaconsumida por los distintos receptores, ha sido transformada en trabajo. El Factor de Potencia de un circuito eléctrico de corriente alterna, se define como la relación entre la Potencia Activa P, y, la Potencia Aparente S, o bien, como el Coseno del ángulo que forman los vectores de la intensidad y el voltaje, designándose en este caso como Cos ϕ , siendo ϕ el valor de dicho ángulo.

Cos φ2 =P S

El dispositivo para medir el Coseno de fí, se llama cosímetro. IMPORTANCIA Para comprender la importancia del Coseno de fí, vamos a analizar el comportamiento de dos receptores de la misma potencia, 1.000 Watios, conectados a la misma tensión 220 Voltios, pero, el primero con un Coseno alto, Cos φ1 de 0’90 y el segundo con un Coseno bajo Cos φ2 de 0’25.

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PRIMER RECEPTOR P1 1.0001.000 I1 = = = = 5’05 A V x cos. φ1 220 x 0'90 198 S1 = V x I1 = 220 x 4’734 = 1.111 VA

SEGUNDO RECEPTOR P2 1.000 1.000 I2 = = = = 18’18 A 55 V x cos . φ2 220 x 0'25 S2 = V x I2 = 220 x 18’18 = 3.999’6 VA

Cotejando ambos resultados, se obtienen las siguientes conclusiones: Un Factor de Potencia Bajo, comparado con otro Factor de Potencia Alto, origina, para una misma potencia, una mayordemanda de intensidad, lo que implica la necesidad de utilizar conductores de mayor sección. La Potencia Aparente es tanto mayor cuanto más bajo sea el Factor de Potencia, lo que origina una mayor dimensión de los generadores. Quiere esto decir, que si el Factor de Potencia es alto como en este caso, 0’90, que del total de la energía suministrada por la empresa de producción de energía eléctrica, sóloel 90% de la energía es utilizada por el usuario mientras que el 10% restante, es energía que se desaprovecha. En los receptores tales como lámparas incandescentes, planchas eléctricas, estufas eléctricas, calefacción eléctrica, etc., toda la energía que requieren para su funcionamiento, se transforma en energía lumínica o en energía calorífica. En estos casos el Factor de Potencia toma el valorde 1; 100% Energía Activa. En otros receptores, como sistemas de aire acondicionado, lavadoras, secadoras, lavavajillas, ventiladores y, en general, todos aquellos aparatos que
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poseen un motor eléctrico para su funcionamiento, así como, tubos fluorescentes, transformadores, etc., una parte de la energía se transforma en energía mecánica, frío, luz o movimiento, Energía Activa, y la parterestante requiere otro tipo de energía, llamada Energía Reactiva, que es necesaria para su propio funcionamiento. En estos casos el Factor de Potencia, Cos ϕ toma valores < 1. Resumiendo, la energía que se transforma en trabajo, se la denomina “POTENCIA ACTIVA”, mientras que la usada por el aparato eléctrico para su propio funcionamiento, se le llama “ENERGIA REACTIVA”. INFLUENCIA DEL TIPO DE CARGASEl valor de Factor de Potencia, viene determinado por el tipo de cargas conectadas en una instalación. De acuerdo con su definición, el Factor de Potencia es adimensional y solamente puede tomar valores entre 0 y 1. Sin embargo en un circuito eléctrico puede haber una, o varios tipos de resistencias conectadas, cargas, pudiendo ser estas: Resistencia Activa, R Reactancia Capacitiva o CapacitanciaXC Reactancia Inductiva o Inductancia XL En un circuito resistivo puro, recorrido por una corriente alterna, la intensidad y la tensión, están en fase (φ = 0), esto es, que cambian de polaridad en el mismo instante en cada ciclo, siendo por lo tanto el Factor de Potencia, la unidad, 1.

Tenemos pues que I es igual que la tensión V, de tipo alterna senoidal. Además, como el argumento de la...
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