Potencia activa, pasiva y aparente
Potencia activa, pasiva y aparente
Potencia activa, pasiva y aparente
- Conceptos básicos de electricidad
- Potencia activa, pasiva y aparente
- Compensación de potencia pasiva
Conceptos básicos de electricidad
La ingeniería eléctrica es un campo de física extremadamente importante, directamente asociado con los procesos de producción, procesamiento, transmisión y consumo de electricidad. Describe los conceptos básicos de electricidad, dependencias físicas relacionadas y también presenta una serie de patrones matemáticos que le permiten comprender los procesos mencionados anteriormente. Para comenzar correctamente su aventura con la ingeniería eléctrica, debe comprender algunos de los términos más importantes, como: voltaje, intensidad, resistencia, frecuencia o potencia. En el siguiente artículo trataremos con este último parámetro.
Potencia activa, pasiva y aparente
Probablemente cada uno de nosotros se encontró con el concepto de potencia. Al elegir equipos de cocina, como un refrigerador, horno o tetera eléctrica, uno de los tamaños más importantes a los que prestamos atención es la energía eléctrica expresada en vatios o kilovatios.
La potencia determina la cantidad de trabajo que realiza el sistema físico en una unidad de tiempo específica. Esta relación se describe mediante la siguiente ecuación:
Donde:
W – trabajo [J];
t – tiempo [s]
Hay tres tipos de potencia que describen gráficamente el llamado triángulo de potencia:
- Potencia activa;
- Potencia pasiva;
- Potencia aparente.
Según la interpretación matemática, la suma geométrica de la potencia activa (P) y la potencia pasiva (Q) equivale a potencia aparente (s).
Potencia activa
También se llama potencia útil, la potencia activa se procesa mientras realiza el trabajo en receptores para energía térmica, mecánica o ligera. La unidad de poder activo es el WAT, mientras que la interpretación matemática es la siguiente:
Donde:
P – Potencia activa [W];
U – tensión de corriente eléctrica [V];
I – intensidad de la corriente eléctrica [A];
cosϕ – factor de potencia, es decir, la relación de potencia activa con potencia aparente (se refiere al cambio de fase entre la corriente y el voltaje).La potencia activa se define como el promedio de potencia temporal.
El valor de potencia activa se mide con un vatímetro. También vale la pena recordar el sistema Arona, que se utiliza para medir la potencia activa en un sistema de tres filamentos.
Potencia pasiva
Como su nombre lo indica, la potencia pasiva no juega un papel activo en el proceso de usar la potencia para alimentar el receptor en energía. Sin embargo, es responsable de almacenar la energía de los campos magnéticos y eléctricos. Es un componente de energía necesario para el funcionamiento adecuado de las máquinas eléctricas, tales como transformadores o motores eléctricos.
La potencia pasiva se define como el producto de los valores de voltaje y corriente efectivos, así como el seno del ángulo de cambio de fase entre la corriente y el voltaje.
Donde:
Q – Potencia pasiva [VAR];
U – Tensión de corriente eléctrica [V];
I – Intensidad de corriente eléctrica [A];
sinϕ – Cambio de fase sinusal entre valores efectivos de corriente y voltaje.
Hay dos tipos de potencia pasiva:
- Potencia capacitiva pasiva Qc, que aparece cuando se usan condensadores o secciones largas de los cables de electricidad;
- Potencia inductiva pasiva QL, que es característico de los dispositivos de devanado, es decir, todo tipo de motores o transformadores eléctricos.
Potencia aparente
Al igual que la potencia activa y pasiva, la potencia aparente es el producto del voltaje y los valores de corriente. Debido al hecho de que es la suma de los dos componentes discutidos anteriormente, se llama potencia total.
Donde:
S – Potencia aparente [VA];
U – Tensión de corriente eléctrica [V];
I – Intensidad de corriente eléctrica [A];
Compensación de potencia pasiva
El suministro de electricidad desde la planta de energía hasta el destinatario final a menudo se asocia con la necesidad de enviarlo a distancias muy largas. Como ya se mencionó anteriormente, dicho proceso afecta la formación de potencia capacitiva reactiva. Es muy importante limitar la cantidad de potencia pasiva consumida. Afecta las pérdidas de transmisión de energía mucho mayores que obligan al uso de secciones transversales cables más grandes. Otro argumento es el hecho de que la potencia pasiva provoca una caída en el voltaje en la línea de transformador y transmisión. Para evitar todos estos efectos negativos, los consumidores de electricidad, en particular aquellos que intensifican energía, a cambio de facturas más bajas compensan la energía pasiva. Por ejemplo, la conexión de la batería ayuda a reducir el consumo de energía reactiva de inducción de los condensadores, sin embargo, para limitar la cantidad de potencia reactiva capacitiva que se usa baterías de estrangulamiento de inducción.
Limitar el consumo de energía reactiva es beneficioso tanto desde el punto de vista del propietario del objeto, porque de esta manera recibe un descuento en el distribuidor actual y de electricidad, para lo cual la reducción de las pérdidas de transmisión implica ahorrar en los cables de transmisión extremadamente costosos y la adaptación de redes de transformadores.
Esta es solo información básica relacionada con la potencia eléctrica, teniendo en cuenta las dependencias matemáticas y las definiciones de los componentes individuales de la potencia total. Un problema importante es la necesidad de reducir la potencia pasiva de los consumidores de energía. Para comprender a fondo el significado de los procesos descritos aquí, debe analizar los fenómenos físicos que ocurren durante las etapas posteriores de la producción de electricidad, enviándolo y uso en dispositivos eléctricos.