Calculadora de factor de potencia

El factor de potencia describe qué tan eficazmente una carga de corriente alterna convierte los voltamperios suministrados en potencia activa útil. Es la relación entre la potencia activa en vatios y la potencia aparente en voltamperios. Para las mediciones monofásicas utilizadas aquí, la potencia aparente es el voltaje RMS multiplicado por la corriente RMS. Dividir la potencia activa medida entre ese producto da un factor de potencia adimensional entre cero y uno. Un valor cercano a uno indica que la mayor parte de la corriente suministrada contribuye a realizar trabajo o generar calor. Las cargas inductivas y capacitivas pueden desplazar la corriente respecto al voltaje. Los motores, transformadores, lámparas fluorescentes y fuentes de alimentación con poca carga suelen consumir corriente reactiva. Esta corriente aumenta la carga de conductores y transformadores aunque no entregue energía neta durante un ciclo completo. La calculadora utiliza el triángulo de potencias para obtener la potencia reactiva: la raíz cuadrada de la potencia aparente al cuadrado menos la potencia activa al cuadrado. También obtiene la magnitud del ángulo de fase mediante el arcocoseno del factor de potencia. Considera una carga de 120 voltios que consume 10 amperios y 960 vatios. La potencia aparente es de 1,200 voltamperios, por lo que el factor de potencia es 0.8. La potencia reactiva es de 720 voltamperios reactivos y la magnitud del ángulo de fase es de unos 36.87 grados. Estos valores describen la magnitud de la relación de fase, pero no indican si la corriente se adelanta o se atrasa. Para distinguirlo, hay que saber si la carga es predominantemente capacitiva o inductiva. Esta implementación está destinada a circuitos monofásicos. En los sistemas trifásicos equilibrados, la potencia aparente es la raíz cuadrada de tres multiplicada por el voltaje entre líneas y la corriente de línea. Aplicar directamente la fórmula monofásica a mediciones de línea trifásicas daría un resultado incorrecto. Las formas de onda distorsionadas también requieren instrumentos de potencia activa real y RMS verdadero, porque el factor de potencia de desplazamiento por sí solo no incluye la distorsión armónica. La corrección del factor de potencia suele añadir condensadores cerca de las cargas inductivas para compensar la demanda reactiva. Puede reducir la corriente, la caída de voltaje, las pérdidas y los cargos por demanda eléctrica, pero el equipo debe dimensionarse según el voltaje del sistema, los armónicos, los transitorios de conmutación y la resonancia. La sobrecompensación más allá de la unidad no se representa con esta relación simple ni suele ser deseable. Utiliza mediciones simultáneas tomadas bajo las mismas condiciones de funcionamiento. La potencia activa no puede superar la aparente en las relaciones ideales que usa esta calculadora, por lo que se rechazan los valores fuera de ese rango. Para estudios de facturación, bancos de condensadores industriales, generadores o diseños eléctricos críticos para la seguridad, recurre a personal cualificado, analizadores de potencia calibrados y las normas aplicables a la instalación.