Nov 222019
 

Definición de Factor de Potencia

Factor de potencia es la relación entre la energía que se convierte en trabajo y la energía eléctrica que un circuito o dispositivo se consume. En otras palabras: es el cociente entre el voltaje total aplicado a un circuito y el voltaje en la parte resistiva del mismo.

También se llama factor de potencia al:

  • Coseno del ángulo (cosφ) entre los vectores de potencia aparente (PA) y potencia real (PR).
  • Coseno del ángulo (cosφ) entre los vectores de Impedancia (I) y resistencia (R).

La potencia en corriente alterna (PR) consumida por una un circuito con elementos resistivos (resistencias) y reactivos (condensadores y/o inductores) se puede obtener con las siguientes fórmulas:

P = I x V x f.p.  ó P = IRMS x VRMS x f.p., donde f.p = factor de potencia. Ver los gráficos más abajo:

Nota: RMS se refiere a valores efectivos. Ver: Valor RMS, Valor Pico, Valor Promedio

¿Cómo obtener el factor de potencia?

Ver el diagrama del circuito y el correspondiente diagrama fasorial. (a pesar de que el diagrama representa un valor inductivo, el procedimiento es válido en sentido general)

Definición de factor de potencia

En la resistencia R la corriente está en fase con la tensión VR y se sabe que la potencia (PR = potencia real) que se disipa en una impedancia (R + jX), se debe solo a la resistencia.

Entonces: P = I x VR. Del diagrama fasorial: VR = V cos(φ) y … Combinando las dos últimas fórmulas se obtiene: P = I x Vcos(φ). Comparando esta última ecuación con la expresión: P = I x V x factor de potencia, se deduce que: Factor de potencia = cos(φ)

Donde φ es el ángulo de fase de la impedancia o lo que es lo mismo el ángulo entre la tensión y la corriente en el circuito. Entonces: Factor de potencia = f.p. = cos(φ) = VR / V = R / |Z|

Donde: |Z| significa: el valor absoluto de Z. (El valor de Z es siempre positivo, sin tomar en cuenta el signo) El valor del ángulo siempre estará entre:

  • 0º: Cuando entre el voltaje V y la corriente I no hay desfase ( el circuito es totalmente resistivo). Cos(φ) = 1. El factor de potencia = 1
  • 90º: Cuando entre el voltaje V y la corriente I hay un desfase de 90º (el circuito es totalmente reactivo). Cos(φ) = 0. El factor de potencia = 0

Lo normal es mantener el factor de potencia lo más alto posible donde cos(φ) tienda a “1” (lo más resistivo posible).

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