Potencia

Medida de potencia 1. Introducción Este capitulo trata de la medida de la potencia en circuitos eléctricos. En los circuitos eléctricos, tanto los c.c. como los de c.a., la potencia instantánea suministrada a una carga es el producto de la corriente instantánea a través de la carga y la diferencia de potencial en sus terminales. Con los circuitos de a.c., como la corriente y la diferencia depotencial varían con el tiempo, una cantidad más usual es la potencia media que el producto de los valores eficaces de la corriente I y la diferencia de potencial V y el coseno del ángulo de fase f entre la corriente y la diferencia, es decir. P=IV cosf..Potencia Activa Esta potencia se conoce, a menudo, como potencia verdadera, con el cosf llamado factor de potencia. Cuando la corriente se retrasacon respecto a la tensión, el factor de potencia se dice que es en retardo y cuando la corriente adelanta a la tensión, se conoce como en adelanto. EL producto de los valores eficaces de la corriente y la diferencia de potencial se conoce como potencia aparente o producto voltio−amperio. Por tanto, la ecuación [1] puede escribirse como: Potencia verdadera=potencia aparente x cosf Esta relación puederepresentarse por el triangulo de potencia (fig. 1), con la potencia aparente siendo la hipotenusa del triangulo y la base la potencia verdadera. El lado vertical del triangulo se conoce como potencia reactiva Q y es: P=VI senf..Potencia Reactiva Potencia reactiva Q=potencia aparente x senf La unidad de potencia verdadera es el vatio, la potencia aparente el voltio−amperio (VA) y la potenciareactiva el var. Los instrumentos diseñados para la medida de la potencia verdadera se conoce como vatimetros, siendo el dinamómetro el tipo más comúnmente utilizado. El producto de la potencia verdadera y el tiempo es la energía total disipada en una carga en ese tiempo. Los instrumentos diseñados para medir la energía reconocen como medidores de vatios−hora.

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2. Vatímetros Monofásicos Es uninstrumento que consiste en una bobina móvil en un campo magnético producido por un par de bobinas fijas. Cuando se utiliza como amperímetro o voltímetro las bobinas fijas y móvil se conectan en serie. La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que laatraviese toda la intensidad del circuito, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina móvil depende tanto de la intensidad como del voltaje y se puede calibrar directamente en vatios, ya que la potencia es el producto del voltaje y la intensidad de lacorriente. S=VI Potencia Aparente Según los usos y el precio que tenga un vatímetro encontramos varios tipos: Digital: Señalado mediante un cristal líquido. Analógico: A partir de la flecha. 3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. El desplazamiento de la bobina móvil se debe a la interacción del campo magnético fijo producido por el imán permanente, con la corriente I que circula por dicha bobina. Estainteracción produce un torque que tiende a hacer girar la bobina en un cierto sentido. 2

La bobina móvil, con una resistencia en serie, se conecta en paralelo con la carga y así, la corriente a través de ella es una medida de la diferencia de potencial en los terminales de la carga. Como la deflexión angular de la bobina móvil es proporcional al producto de corrientes en las bobinas móvil y fija, ladeflexión angular es proporcional al producto de corrientes y la diferencia de potencial. Teóricamente, el instrumento responde a la potencia instantánea, pero la inercia del sistema hace que la respuesta del instrumento lo sea al promedio de potencia. Ahora bien, teniendo presente que el campo magnético producido por el imán es constante, si la corriente I cambia de dirección, varía también el...