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donde: u(t) - valor instantáneo de tensión, i(t) - valor instantáneo de corriente, T - período para el
que se calcula la potencia.
La potencia activa se puede calcular en los sistemas sinusoidales como:
donde: U es el valor eficaz de tensión, I es valor eficaz de corriente y
desplazamiento de fase entre tensión y corriente.
La potencia activa se calcula por el analizador PQM-702 directamente a partir de la fórmula
integral utilizando los transcursos de muestreo de tensión y corriente:
donde M es el número de muestras en la ventana de medición de 10/12 períodos y es igual a
2048, U
y I
son siguientes muestras de tensión y corriente.
i
i
9.7.2 Potencia reactiva
La fórmula más conocida de potencia reactiva también es válida solamente para los circuitos
monofásicos con los transcursos sinusoidales de tensión y corriente:
La interpretación de la potencia en tales sistemas es la siguiente: es la amplitud de
componente de potencia alterna instantánea en los terminales de la fuente. La existencia del
valor no-cero de esta potencia confirma el flujo bidireccional de energía y flujo oscilante entre la
fuente y el receptor.
Nos podemos imaginar un sistema monofásico con una fuente sinusoidal de tensión, cuya
carga es del circuito RC. Dado que, en tales condiciones, los elementos se comportan
linealmente, la onda de corriente de fuente será sinusoidal, pero debido a las propiedades del
condensador será desplazada respecto a la fuente de tensión. En tal sistema, la potencia reactiva
Q es distinta de cero y se puede interpretar como la amplitud de la oscilación de energía, que a
su vez es almacenada en un condensador y devuelta a la fuente. La potencia activa del
condensador es igual a cero.
Sin embargo, la oscilación de energía parece sólo un efecto presente en casos específicos
de los circuitos con el transcurso sinusoidal de tensión y corriente, y no es la causa de la
formación de la potencia reactiva. Los estudios realizados en esta área demuestran que la
potencia reactiva también aparece en los circuitos donde no hay oscilación de energía. Esta
afirmación puede sorprender a muchos ingenieros. En las últimas publicaciones sobre la teoría
de potencia como el único fenómeno físico, que siempre acompaña a la potencia reactiva, se
mencionan los desplazamientos de fase entre corriente y tensión.
La fórmula anteriormente mencionada para el cálculo de la potencia reactiva sirve sólo para
los circuitos sinusoidales de sólo una fase. Entonces aparece la pregunta: ¿cómo se calcula la
potencia reactiva en los sistemas no sinusoidales? Esta pregunta abre la "caja de Pandora" del
entorno electro-técnico. Resulta que la definición de la potencia reactiva en los sistemas reales
(no sólo los idealizados) es objeto de controversia y ahora (en 2009) no existe una única
definición aceptada de la potencia reactiva en los sistemas con transcursos no sinusoidales de
tensión y corriente, por no mencionar aquí los circuitos desequilibrados de tres fases. En la
norma IEEE (Organización Internacional de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) con el número
1459-2000 (del año 2000) para los circuitos trifásicos no sinusoidales no se encuentra fórmula
para la potencia reactiva total, como las tres potencias básicas se menciona potencia activa,
126
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Manual de instrucciones PQM-702
ϕ
es el ángulo de
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