Factor de potencia
: Es importante distinguir la diferencia entre los términos factor de potencia (
En circuitos lineales, donde las corrientes y tensiones son perfectamente senoidales, se tiene: El f.d.p es el coseno del ángulo que forman los fasores de la corriente y la tensión.
como una medida de la habilidad del elemento Z para absorber potencia activa.
, el triángulo de impedancia (no mostrado en este artículo) relaciona
no estaría únicamente compuesta por P y Q, sino que aparecería una tercera componente suma de todas las potencias que genera la distorsión.
A esta componente de distorsión se le denomina
se calcula tan solo con las componentes fundamentales (sin armónicos): Si
Para comprender la importancia del factor de potencia se van a considerar dos receptores con la misma potencia, 1000 W, conectados a la misma tensión de 230 V, pero el primero con un f.d.p.
Un buen factor de potencia permite optimizar técnica y económicamente una instalación.
En un circuito resistivo puro recorrido por una corriente alterna, la intensidad y la tensión están en fase (φ = 0), esto es, cambian de polaridad en el mismo instante en cada ciclo, siendo por lo tanto el factor de potencia es 1.
Por otro lado, en un circuito reactivo puro, la intensidad y la tensión están en cuadratura (φ=90°) siendo el valor del f.d.p.
igual a cero, y si es un circuito inductivo φ < 0.
Dispositivos puramente resistivos son, por ejemplo, las bombillas incandescentes o estufas eléctricas (ambos sin transformadores), ya que carecen de partes electrónicas y/o mecánicas.
La bombilla en sí se podría considerar como FP=1, pero su alcance pasa antes por ese transformador.
Un circuito electrónico no puede ser puramente resistivo o reactivo ya que se observan desfases, más o menos significativos, entre las formas de onda de la corriente y la tensión.
es alto, mientras cuando está cercano a cero se dirá fuertemente reactivo y su F.P.
en atraso, mientras que se dice en adelanto cuando lo es de carácter capacitivo.
Si se representa por la letra L a la inducción eléctrica, por la letra U a la tensión eléctrica y por la letra C a la capacidad eléctrica, se puede utilizar la siguiente regla para recordar fácilmente cuando la corriente (I) atrasa o adelanta a la tensión (U) según el tipo de circuito eléctrico que se tenga, inductivo (L) o capacitivo (C).
LUIS, se observa que la corriente (I) atrasa a la tensión (U) en un circuito inductivo (L).
CIUDAD, se puede observar que la corriente (I) adelanta a la tensión (U) en un circuito capacitivo (C).
CIVIL donde V es la tensión, L es inductancia, I es intensidad, y C es capacitancia.
Si se representa por la letra E a la tensión eléctrica que alimenta el circuito, por la letra L a la inductancia eléctrica y la letra C a la capacidad eléctrica se puede utilizar ELICE para denotar que en un circuito inductivo (L) el voltaje (E) adelanta a la corriente (I) y que en uno capacitivo (C), la corriente (I) adelanta al voltaje (E).
En determinadas ocasiones pueden instalarse motores síncronos con los que se puede inyectar potencia capacitiva o reactiva con tan solo variar la corriente de excitación del motor.
Si se desea mejora el cosφ a otro mejor cosφ', sin variar la potencia activa P, se deberán conectar un banco de condensadores en paralelo a la entrada de la instalación para generar una potencia reactiva Qc de signo contrario al de Q, para así obtener una potencia reactiva final Qf.
Analíticamente: Por un lado y análogamente Luego, donde ω es la pulsación y C la capacidad de la batería de condensadores que permitirá la mejora del f.d.p.
Añadiendo capacitores se modifica dicho factor pasando a valer 0,9.
La norma UNE-EN 50160, suele ocuparse como guía para establecer la calidad de suministro eléctrico, aunque si establece límites que debe respetar una red eléctrica, no lo hace directamente al factor de potencia.
Normalmente, esto se hace ya sea agregando un inductor en serie (llamado PFC pasivo) o con la adición de un convertidor elevador que fuerza a una onda sinusoidal (llamado PFC activo).
Un multímetro típico dará resultados incorrectos cuando trata de medir la corriente AC que pasa por una carga que requiera corriente no-sinusoidal y luego calcule el f.d.p.
Para medir la potencia real o la reactiva, debe usarse un vatímetro diseñado para trabajar adecuadamente con corrientes no sinusoidales.
