Potencia

MEDICION DE POTENCIA
VATÍMETROS
El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial».

Funcionamiento
Las bobinas fijas se conectan en serie con elcircuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grandeconectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.
El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua, la deflexión de la aguja es proporcional tanto a la corriente como al voltaje, conforme a la ecuación W=VA o P=EI. En un circuito de corriente alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje y la corriente, midiendo pues lapotencia real y posiblemente
Los dos circuitos de un vatímetro son propensos a resultar dañados por una corriente excesiva. Tanto los amperímetros como los voltímetros son vulnerables al recalentamiento: en caso de una sobrecarga, sus agujas pueden quedar fuera de escala; pero en un vatímetro el circuito de corriente, el de potencial o ambos pueden recalentarse sin que la aguja alcance el extremo dela escala.

Su representación esquemática es la de la Figura 1 y su principio de funcionamiento está basado en la interacción de dos campos magnéticos los cuales son creados por la corrientes Ia e Iv que circulan por las bobinas de que dispone en su interior; el par producido entre ambos campos es proporcional al producto Ia Iv cosαav , siendo αav el desfase entre las corrientes Ia e Iv .fig1. Disposición del vatímetro
El vatímetro consta, como ya se ha indicado, de dos bobinas (prácticamente se consideran resistencias puras) con las siguientes características:
Bobina amperimétrica (ra): Se conecta en serie con la línea de corriente y su resistencia deberá ser lo menor posible con el fin de no perturbar la diferencia de potencial que existe en el circuito entre B y C.
Bobinavoltimétrica (rv): Se conecta en paralelo con la carga cuya potencia se quiere medir y su resistencia deberá ser lo mayor posible para, de esta forma, evitar que el vatímetro desvíe corriente a la carga.

Se define como vatímetro ideal aquél en el que se cumple que ra→0 y rv→.
Ya se ha comentado anteriormente que la indicación de un vatímetro es proporcional al producto Ia Iv cosαav , Eligiendouna constante de proporcionalidad igual a rv la indicación del vatímetro
será W = rv Ia Iv cosαav
Puesto que rvIv es el módulo de la tensión entre A y C y dicha tensión está desfasada con Ia el mismo ángulo que Iv e Ia (si la bobina puede considerarse resistiva), es evidente que la indicación del vatímetro es la potencia activa consumida por una carga situada entre B y C. En la siguiente figurase muestra la conexión de un vatímetro para la medida de la potencia activa consumida por una carga.

fig. 2 Esquema general de la conexión de un vatímetro
Formas de conexión
Un vatímetro se puede conectar a una carga de dos formas diferentes,
Primera forma

fig. 3 Primera forma de conexión del vatímetro
En el circuito de la Figura 3, la corriente que circula por la bobina de corrientees la misma que circula por la carga R, pero el voltaje entre los extremos de la bobina de voltaje es igual a la suma del voltaje entre los extremos de la bobina de corriente más el de R.
Errores y condición de carga
En esta configuración, la potencia medida por el vatímetro es igual a la suma de la potencia disipada por la carga más la potencia disipada por la bobina de corriente.
La...