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[LauraLopez]

Que tipos de potencias encontramos en un circuito AC?

Creo que la respuesta seria la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia compleja o aparente. Esta bien? me falta alguna?

Me gustaria mas alla de la formula poder entender que significa cada una de estas potencias que no me queda bien claro....

Gracias

[Breogan]

Re: Potencia en AC

Hola:

Las potencias presentes en un circuito son la potencia activa y la potencia reactiva. La potencia aparente es la suma fasorial de las dos anteriores, por eso muchos libros no le dan categoría de existencia independiente. En este ultimo caso tenes que referirte a que dice tu catedra al respecto.

En formulas:

$\dst S = P + j \ Q$

$\dst S^2 = P^2 + Q^2$

donde S es la potencia aparente, P es la potencia activa (se posiciona en el eje real), y Q es la potencia reactiva (en el eje imaginario).

La potencia activa es la aquella cuyo promedio temporal es distinto de cero, es energía que sale del circuito como en una resistencia en forma de calor, en un motor eléctrico en forma de trabajo mecánico, en una antena en forma de radiación EM, etc.

La potencia reactiva esta asociada con los fenómenos inductivos y capacitivos en un circuito, su promedio temporal siempre es nulo. Se trata de energía que se almacena en forma de campo en una parte del circuito, inductancia o capacitancia, durante un tiempo y luego de ese tiempo es devuelta al circuito, pudiendo repetirse este ciclo por tiempo indeterminado. Es energía que no sale del circuito, y por lo tanto no puede ser aprovechada fuera de este.

La energía aparente es la suma fasorial de las dos anteriores.

s.e.u.o.

Suerte

[visitante20160513]

Re: Potencia en AC

Una sencilla explicación que creo clarifica los tres conceptos. Veamos, la potencia instantánea que suministra un circuito de corriente alterna viene dada por la siguiente expresión:

$P_i=V_iI_i=VoSen(\omega t)I_oSen(\omega t-\phi)$

y por supuesto siempre que la tensión en las bornas de la fuente de alimentación y la intensidad que la atraviesa en cada instante respondan a las expresiones:

$V_i=V_oSen(\omega t)\qquad\qquad I_i=I_oSen(\omega t-\phi)$

Ahora bien, analicemos esta expresión dándole significado físico. Lo primero que se observa es que la potencia instantánea es una función que depende del tiempo en forma periódica y que en general toma valores positivos y negativos. ¿Que significa que la potencia suministrada por la fuente tome valores negativos en una parte del ciclo? Pues muy sencillo, que la energía circula de los receptores a la fuente, es decir en sentido inverso de lo que sería normal. O sea que una parte de la energía suministrada a los receptores es devuelta a la fuente, digamos que no se entrega, que los receptores no son capaces de absorberla. ¿Y que ocurre con esta energía? Pues que vuelve a ser entregada y debidamente rechazada en cada ciclo, hecho que se interpreta en electricidad como que hay una cierta cantidad de energía que se encuentra encerrada dentro del circuito, que está oscilando, y que nunca llega a convertirse en trabajo. Esa es precisamente la energía reactiva. El resto de la energía que se suministra por la fuente es entregada a los receptores y allí es convertida en calor o trabajo, esa es precisamente la energía activa. Si calculamos los valores totales de dichas energías en el ciclo y dividimos por su duración obtenemos las potencias medias para cada tipo de energía, que se denominan respectivamente Potencia Activa y Potencia Reactiva. El cálculo de dichos valores se realiza en base a la expresión de la potencia instantánea, que expuse más arriba, y aunque es un cálculo bastante largo no es difícil si se tiene cierta habilidad con las integrales. Los libros generalmente omiten estos desarrollos con objeto de ahorra tinta y van directamente a las fórmulas, pero la manera de obtenerlas es la expuesta aquí. Cuando se representan dichos procesos utilizando los valores eficaces de la tensión y de la corriente, se obtienen las fórmulas de todos conocidas. Lo que nos dice que no hay que olvidar que tanto los unos como los otros son valores estadísticos que se obtienen de la siguiente forma:

1º).- La tensión eficaz no es más que el valor cuadrático medio de la tensión instantánea. El valor medio de la tensión siempre es nulo.

2).- La intensidad eficaz no es más que el valor cuadrático medio de la intensidad instantánea. El valor medio de la intensidad siempre es nulo.

3º).- La energía activa no es mas la energía finalmente entregada a los receptores en el ciclo.

4º).- La energía reactiva no es más que la energía rechazada por los receptores en el ciclo y que se encuentra oscilando en el circuito sin consumirse.

5º).- La potencia activa no es más que la energía activa total dividida por la duración del ciclo. Es evidentemente un valor medio.

6º).- La potencia reactiva no es más que la energía reactiva total dividida por la duración del ciclo. Es evidentemente un valor medio.

y desde luego que dichas magnitudes pueden calcularse usando estas definiciones, aunque los especialistas en el tema han desarrollado técnicas basadas en los números complejos que permiten realizar cálculos para este tipo de circuitos en forma muy rápida y sencilla, técnicas que son las que habitualmente muestran los libros, de otra forma abordar estos cálculos sería una tarea infumable. Así que lo único que no debemos perder de vista en corriente alterna es el significado físico de las magnitudes que se utilizan para realizar los cálculos y las fórmulas que las relacionan, que desde luego no son sencillas de deducir sin conocer lo que hay detrás de ellas, que es mucho y muy clarificador.

Añadiré que la potencia aparente no tiene un significado físico propiamente dicho, no es más que un dato que nos da una idea del régimen de trabajo de los circuitos de corriente alterna y se obtiene fácilmente multiplicando los valores eficaces de la tensión y de la intensidad.

Salu2

[LauraLopez]

Re: Potencia en AC

Excelentes las 2 respuestas gracias chicos!