Diseñado por: Peraza Kemberly. Parra Maxi. Escuela: 70 Mediciones Eléctricas.
POTENCIA ELÉCTRICA.
La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mi-
Es la velocidad a la que se consume la energía. Si la
de en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normal-
energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segun-
mente las empresas que suministran energía eléctrica a la in-
do que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide
dustria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios
en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.
-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los
Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se
aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimen-
consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando
tación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte
o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.
trasera de dichos equipos.
La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.
También se dice que es una magnitud física que representa la capacidad para realizar un trabajo, o lo que es lo mismo, la cantidad de trabajo realizada en cada unidad de tiempo . Con carácter general podemos que, la potencia eléctrica de un circuito se corresponde con el producto de los valores de la tensión existente en sus extremos multiplicado por la intensidad de la corriente que lo recorre. La unidad empleada para su representación es el vatio (o alguno de sus múltiplos) y se representa por la letra P. Siendo un vatio la potencia que corresponde a un circuito eléctrico en cuyos extremos existe una diferencia de potencial (tensión) de un voltio y es recorrido por una corriente de un amperio de intensidad. (Estando tensión y corriente en fase).
POTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA.
POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA.
Cuando se trata de corriente continua (DC) la poten-
Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el
cia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispo-
promedio de potencia eléctrica desarrollada por un dispositi-
sitivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de
vo de dos terminales es una función de los valores eficaces o
potencial entre dichos terminales y la intensidad de corrien-
valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial en-
te que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la poten-
tre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a
cia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto es,
través del dispositivo. Si a un circuito se aplica una tensión sinusoidal con velocidad angular
y valor de pico
de forma
Donde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.
Esto provocará, en el caso de un circuito de carácter inductivo (caso más común), una corriente un ángulo
desfasada
respecto de la tensión aplicada:
Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como,
Donde, para el caso puramente resistivo, se puede tomar el ángulo de desfase como cero. La potencia instantánea vendrá dada como el producto de las expresiones anteriores:
POTENCIA ACTIVA O RESISTIVA (P).
POTENCIA REACTIVA O INDUCTIVA (Q).
Es la potencia capaz de transformar la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda eléctrica, es es-
Esta potencia la consumen los circuitos de corriente alterna que tienen conectadas cargas reactivas, como pueden ser motores, transformadores de voltaje y cualquier otro dispositivo similar que posea bobinas o enrollados. Esos dispositivos no sólo consumen la potencia activa que suministra la fuente de FEM, sino también potencia reactiva.
ta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda. La potencia reactiva o inductiva no proporciona ningún Se designa con la letra P y se mide en vatios -watt- (W)
tipo de trabajo útil, pero los dispositivos que poseen enrolla-
o kilovatios -kilowatt- (kW). De acuerdo con su expresión, la
dos de alambre de cobre, requieren ese tipo de potencia para
ley
poder producir el campo magnético con el cual funcionan. La
de
Ohm
y
el
triángulo
de
impedancias:
unidad de medida de la potencia reactiva es el volt-ampere Resultado que indica que la potencia activa se debe a los elementos resistivos.
reactivo (VAR). La fórmula matemática para hallar la potencia reactiva de un circuito eléctrico es la siguiente: Q= De donde: Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (VAR). S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en voltampere (VA). P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W).
POTENCIA TRIFÁSICA.
POTENCIA APARENTE O TOTAL (S). Es el resultado de la suma geométrica de las potencias
La representación matemática de la potencia activa en
activa y reactiva. Esta potencia es la que realmente suministra
un sistema trifásico equilibrado (las tres tensiones de fase tie-
una planta eléctrica cuando se encuentra funcionando al vacío,
nen idéntico valor y las tres intensidades de fase también
es decir, sin ningún tipo de carga conectada, mientras que la
coinciden) está dada por la ecuación:
potencia que consumen las cargas conectadas al circuito eléctrico es potencia activa (P). La potencia aparente se representa con la letra “S” y su unidad de medida es el volt-ampere (VA). La fórmula matemática para hallar el valor de este tipo de potencia es la siguiente: S= V x I De donde: S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA) V = Voltaje de la corriente, expresado en volt (V). I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere
Siendo
la intensidad de línea y
la tensión de línea
(no deben emplearse para esta ecuación los valores de fase). Para reactiva y aparente:
Un sistema trifásico equilibrado esta formado por tres fuentes de voltaje de la misma magnitud, desfasadas 120 º (R,S,T).
CONEXIÓN DE UN MOTOR TRIFÁSICO EN ESTRELLA-TRIÁNGULO. La conexión en estrella y triángulo en un circuito para un motor trifásico, se emplea para lograr un rendimiento óptimo en el arranque de un motor. Por ejemplo, si tenemos un motor trifásico, y este es utilizado para la puesta en marcha de turbinas de ventilación que tienen demasiado peso, pero deben desarrollar una rotación final de alta velocidad, deberemos conectar ese motor trifásico con un circuito que nos per-
Hay dos maneras de conectar las fuentes o las cargas
mita cumplir con los requerimientos de trabajo.
trifásicas:
Conexión Estrella (Y)
Hemos observado, que los motores que poseen mucha carga mecánica, como el ejemplo anterior, les cuesta comenzar a cargar y girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexión estrella-triángulo o estrella-delta.
Conexión Triangulo (Δ)
En trifásica con un 50% mas de material conductor (3 hilos frente a dos 2) que la monofásica se transmite un 73% mas de potencia.
CONCLUSION. La energía eléctrica es muy importante dentro de la sociedad actual, ya que es la base para el funcionamiento de cualquier aparato electrónico. El no aprovecharla correctamente influye directamente en el mal funcionamiento de estos componentes, los cuales se comportan como cargas eléctricas. Debido a esto pueden llegar a sobrecalentarse, provocando que sean inservibles en un plazo de medio tiempo.
En trifásica la potencia instantánea P es constante, mientras que en la monofásica P varia periódicamente. Esto hace que en trifásica el flujo de potencia sea mas regular.
Los motores trifásicos son mas baratos y eficientes que los monofásicos.