POTENCIA ACTIVA REACTIVA Y APARENTE

En un circuito de corriente alterna tanto el voltaje como la tensión dependen del tiempo de forma sinusoidal. Lo que pasa es que para la mayoría de circuitos la onda de la corriente presenta un desfase con respecto a la del voltaje en cualquiera de los elementos que consideremos. Obtener la potencia instantánea como producto del voltaje por la corriente resulta en una operación no inmediata en la que tenemos aplicar la propiedad del producto de senos o cosenos de la suma de dos ángulos. Eso resulta demasiado tedioso y es innecesario...

Otra manera más cómoda de operar en estos casos es utilizando fasores. Dado que sabemos que la frecuencia de corrientes y voltajes no varía en ningún punto o elemento del circuito, el uso de fasores nos permite reducirlos a número complejos con una amplitud y un ángulo de desfase. Así, con la notación fasorial, podemos obtener la potencia como el producto directo del voltaje por la corriente. Pero ahora, tanto el voltaje como la corriente se expresan con números complejos, con lo que el resultado de su producto también será un número complejo y se suele expresar con los siguientes términos: S = P + j·Q, donde

S: potencia aparente
P: potencia activa
Q: potencia reactiva

Cómo se puede ver en la imagen congelada del primer vídeo las potencias activa, reactiva y aparente forman un triángulo en el plano complejo. El ángulo psi que vemos coincide con el ángulo de la impedancia equivalente total del circuito.

Por lo tanto para obtener el módulo de la potencia aparente S habrá que aplicar el teorema de Pitágoras, por lo que se calcula la raíz cuadrada de los cuadrados de P y Q.

La potencia activa P tiene que ver con todos los elementos del circuito en los que se produce un consumo energético, disipándose la energía por efecto Joule. Normalmente se trata de resistencias eléctricas, pero también pueden ser motores o componentes pasivos no lineales como válvulas de vacío, diodos o transistores donde se realiza algo, pero en cuyo detalle no queremos entrar (al menos por el momento).

En cambio la potencia reactiva Q tiene que ver con todos los componentes del circuito donde se puede almacenar energía en la forma que sea. Normalmente se trata de bobinas y condensadores, así cómo transformadores o cualquier otro elemento que se pueda modelar incorporando cualquiera de los anteriores. En las bobinas y transformadores la energía que se almacena es magnética. En los condensadores se almacenas energía debida cuenta el campo eléctrico entre sus placas.

Para decirlo claro la energía que se almacena en los componentes reactivos de un circuito de corriente alterna no se emplea para realizar algo. Y eso hace que baje el rendimiento del mismo al no aprovechar para trabajo útil toda la energía aportada.

Sin embargo, muy a menudo es necesario incorporar bobinas y/o condensadores por la función que realizan. Es por eso que a veces los ingenieros electrónicos idean mecanismos para compensar ese desfase añadiendo algún tipo de componente/s reactivo más que tenga el valor adecuado para anularlo.

Por otro lado, la potencia en cualquier de los componentes reales o equivalentes del circuito puede hallarse a partir del voltaje o la corriente al cuadrado tal cómo se acostumbre a hacer en corriente continua si utilizamos directamente los valores eficaces. Así, si queremos calcular la potencia reactiva en una reactancia bastará con multiplicar por el valor eficaz del voltaje al cuadrado y dividir por la reactancia (o multiplicar la corriente eficaz al cuadrado por la reactancia).