Conceptos básicos de Potencia

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Materia: CIRCUITOS ELÉCTRICOS 2
Clave: T1U3A
Tarea 1: Definiciones de potencia
Alumnos: Silva García Miguel Ángel.
Fecha de realización: 23/Septiembre/2014

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Indicador A de competencia 3, Potencia.
Silva García Miguel Ángel.
Ingeniería Electrónica, Instituto Tecnológico de Celaya. Av. Tecnológico Av. García Cubas s/n C.P. 38010, Celaya, Gto. México.
rojo_3_2@hotmail.com
Introducción
A menudo, una parte integral del análisis de circuitos es la determinación de la potencia entregada o la potencia absorbida (o ambas). Se mide en watios (w) aunque es muy común verla en Kilowatios (Kw).
Conceptos
1.- Potencia: capacidad para ejecutar algo o producir un efecto, generalmente, se utiliza en aquellas situaciones en las que se quiere dar una noción de fuerza y poder. 2.- Potencia eléctrica: Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo, es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La potencia eléctrica se representa con la letra P y la unidad de medida es el Vatio (Watt)
P= V * I
푃=퐼2∗푅 푃= 푉2 푅
3.- Potencia instantánea: La potencia instantánea que se suministra a cualquier dispositivo está dada por el producto de la tensión instantánea a través del dispositivo y la corriente instantánea que circula por él. La unidad de la potencia es el watt (W).
Si el dispositivo en cuestión consiste en una resistencia R, entonces la potencia quizá se exprese sólo en términos de su corriente o nada más mediante la corriente o la tensión:
Si la tensión y la corriente se asocian con un dispositivo que es completamente inductivo, entonces:
donde se supone de manera arbitraria que la tensión es cero en t = −∞. En el caso de un capacitor;

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4.- Potencia real o activa: Es la porción de la energía que, como promedio durante un ciclo completo de la forma de onda de CA, los resultados en la transferencia neta de energía en una dirección se conoce como potencia real y su unidad de medida es el watt (W).
P= Potencia de consumo eléctrico, (W).
I= Intensidad de corriente que fluye por el circuito.
Cos(Φ)= Valor del factor de potencia.
También puede calcularse de la siguiente manera; 푃= 푉2 푅
P= R*I2
5.- Potencia reactiva: La parte imaginaria de la potencia compleja se simboliza como Q y se denomina potencia reactiva. Las dimensiones de Q son las mismas que las de la potencia real P, de la potencia compleja S, y de la potencia aparente |S|. Para evitar confusiones con estas otras cantidades, la unidad de Q se define como volt-ampere- reactivo (VAR). A partir de;
También se puede calcular de la siguiente manera;
6.- Potencia compleja: La potencia compleja se define con referencia a una tensión senoidal general Veff = Veff/θ entre un par de terminales y una corriente senoidal general Ieff = Ieff_φ que fluye por una de las terminales, de modo que cumple la convención pasiva de signos, y su unidad es volt-ampere (VA).
Si se inspecciona primero la forma polar o exponencial de la potencia compleja;
resulta evidente que la magnitud de S, VefIef, es la potencia aparente y el ángulo de S, (θ − φ), es el ángulo FP (es decir, el ángulo mediante el cual la tensión adelanta a la corriente).
En forma rectangular, se tiene;
7.- Valor eficaz; La utilización del valor eficaz simplifica también un poco la expresión de la potencia promedio que

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entrega una corriente o una tensión senoidal, al evitar el uso del factor 1/2. Por ejemplo, la potencia promedio que se entrega a una resistencia de R ohms a partir de una corriente senoidal, se calcula mediante;
En razón de que Ieff = Im/√2, la potencia promedio se escribirá como;
Las otras expresiones también se escribirían en términos de valores eficaces:
8.- Teorema de Máxima Transferencia de Potencia; El teorema de la máxima transferencia de potencia establece lo siguiente; “Una carga recibirá potencia máxima de una red de cd lineal o bilateral cuando su valor resistivo total sea exactamente igual a la resistencia de Thevenin de la red como es vista desde a carga”.
Máxima Transferencia de Potencia, Carga Resistiva
En el caso particular de que la carga sea una resistencia Rc, se tiene ;
En este caso la potencia máxima transferida será:
Máxima Transferencia de Potencia, Carga arbitraria
Si el circuito de carga conectado es una carga arbitraria, que no es necesariamente una resistencia, la condición para máxima transferencia sigue siendo que Vcmax=Vth/2, aunque la resistencia de carga sea diferente de Rth.
La potencia máxima transferida por el circuito será:

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9.-Factor de potencia; El llamado triángulo de potencias es la mejor forma de ver y comprender de forma gráfica qué es el factor de potencia o coseno de “fi” (Cos ) y su estrecha relación con los restantes tipos de potencia presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna.
Como se podrá observar en el triángulo de la ilustración, el factor de potencia es la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga de un circuito eléctrico de corriente alterna.
Esta relación también puede ser representada por;
El resultado de esta operación será “1” o un número fraccionario menor que “1”. Ese número responde al valor de la función trigonométrica “coseno”, equivalente a los grados del ángulo que se forma entre las potencias (P) y (S).
Si el número que se obtiene como resultado de la operación matemática es un decimal menor que “1”, dicho número representará el factor de potencia correspondiente al desfasaje en grados existente entre la intensidad de la corriente eléctrica y la tensión o voltaje en el circuito de corriente alterna.
Bibliografía  William H. Hayt, Jr, Jack E. Kemmerly, Steven M. Durbin, “Análisis de circuitos en ingeniería”, Mc Graw Hill, Séptima Edición.  Robert L. Boylestad, “Introducción al análisis de circuitos”,Prentice Hall, Décima Edición.  Dorf, Svoboda, “Circuitos eléctricos” ,Alfaomega, Sexta Edición.
 http://www.asifunciona.com/respuestas/respuesta_2/respuestas_2.htm
 http://centrodeartigos.com/articulos- educativos/article_10095.html
 http://wwwprof.uniandes.edu.co/~ant- sala/cursos/FDC/Contenidos/06_Thevenin_Norton_Maxima_Transferencia_ de_Potencia.pdf

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 http://www.objetos.unam.mx/fisica/circuitosElectricos/pdf/circuitos.pdf