El documento describe la potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente en circuitos de corriente alterna. La potencia activa es la energía que se transforma en trabajo útil, mientras que la potencia reactiva es necesaria para el funcionamiento de dispositivos pero no produce trabajo útil. La potencia aparente es la suma de la potencia activa y reactiva y representa la potencia total requerida. El factor de potencia mide la proporción de potencia activa respecto a la potencia aparente.

1. Potencia activa o resistiva (P)
Cuando conectamos una resistencia (R) o carga resistiva en un circuito de
corriente alterna, el trabajo útil que genera dicha carga determinará la potencia
activa que tendrá que proporcionar la fuente de fuerza electromotriz (FEM). La
potencia activa se representa por medio de la letra (P) y su unidad de medida es
el watio.
La fórmula matemática para hallar la potencia activa que consume un equipo
eléctrico cualquiera cuando se encuentra conectado a un circuito monofásico de
corriente alterna es la siguiente:
P = V ⋅ I ⋅ cos φ
De donde:
P = Potencia de consumo eléctrico, expresada en watt (W)
I = Intensidad de la corriente que fluye por el circuito, en ampere (A)
Cos = Valor del factor de potencia o coseno de “fi”
Potencia reactiva o inductiva (Q)
Esta potencia la consumen los circuitos de corriente alterna que tienen
conectadas cargas reactivas, como pueden ser motores, transformadores de
voltaje y cualquier otro dispositivo similar que posea bobinas o enrollados. Esos
dispositivos no sólo consumen la potencia activa que suministra la fuente de
FEM, sino también potencia reactiva.
La potencia reactiva o inductiva no proporciona ningún tipo de trabajo útil, pero
los dispositivos que poseen enrollados de alambre de cobre, requieren ese tipo
de potencia para poder producir el campo magnético con el cual funcionan. La
unidad de medida de la potencia reactiva es el volt-ampere reactivo (VAR).
La fórmula matemática para hallar la potencia reactiva de un circuito eléctrico es
la siguiente:
Q = V ⋅ I ⋅ senφ
Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (VAR)
V = Voltaje de la corriente, expresado en volt
I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A)
ó
Q = S2 − P2

2. De donde:
Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (VAR)
S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA)
P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W)
Potencia aparente o total (S)
La potencia aparente (S), llamada también "potencia total", es el resultado de la
suma geométrica de las potencias activa y reactiva. Esta potencia es la que
realmente suministra una planta eléctrica cuando se encuentra funcionando al
Correctorvacío, es decir, sin ningún tipo de carga conectada, mientras2que la potencia que
de Factor de Potencia
Capítulo
6
consumen las cargas conectadas al circuito eléctrico es potencia activa (P).
aparatos conectados a la red eléctrica, la cual se transforma letra “S” desu unidad de medida es el
La potencia aparente se representa con la en forma y calor o trabajo y se
volt-ampere (VA). La fórmula matemática para hallar el valor de este tipo de
expresa con la letra esen siguiente: W. Por otro lado la potencia reactiva es la que
potencia P la unidades de
proporciona el flujo magnético necesario para el funcionamiento del equipo electrónico
S =V ⋅I
conectado a la misma; esta energía no es facturada y tampoco la aprovecha el usuario, se le
De donde:
asigna la letra Q. La relación que existe entre las tres se observa en el siguiente triángulo de
S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA)
V = Voltaje S
P2 Q2 :
potencia y está dada por de2 la corriente, expresado en volt
I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A)
S
Q
Potencia Aparente VA
Potencia Reactiva VAR
P
Potencia Activa W
• Potencia Activa ( P ) : Es la potencia capaz de desarrollar trabajo útil. Es
Fig. 2.1 Triángulo de Potencias
motivada también por dispositivos de tipo resistivo. La origina la componente de
la corriente que esta en fase con el voltaje. Sus unidades son Kw o Mw.
Se calcula como P el producto del voltaje y corriente rms S Vrms
La potencia aparente es = Vrms . Irms cos φ ( rms = valores eficaces ) I rms en
tanto que la potencia activa es P
V rms I rms cos . El factor de potencia relaciona
directamente a la potencia activa e inversamente a la potencia aparente. Dependiendo el

3. de la Energía Reactiva
nas eléctricas ( motores, transformadores……. ) alimentadas en corriente alterna
funcionamiento dos tipos de Energía.
• Potencia Reactiva ( Q ) : Genera campos magnéticos y campos eléctricos. Es
: Es la que se originada por dispositivos de tipo inductivo y de pérdidas).
transforma íntegramente en trabajo o en calor ( tipo capacitivo. La origina la
componente de la corriente que esta a 90 ° con el voltaje en adelanto o en
Se mide en Kw/h.
atraso. Sus unidades trasiego de energía
: Se pone de manifiesto cuando existe un son KVAr o MVAr.activa entre la fuente y
la carga. Generalmente esta asociada a los campos magnéticos internos de los
Se calcula como Q = Vrms . Irms sen φ
motores y transformadores. Se mide en Kvar/h. Como esta energía provoca
sobrecarga en lasPotencia Aparente: Es generadoras, sin producir un trabajocarga. Es la potencia
• líneas transformadoras y la potencia total que requiere la
útil, es necesario neutralizarla o compensarla.
total que puede entregar generadores, transformadores y UPS. Se obtiene por
medio de la suma vectorial de la potencia activa y la reactiva. Con esta potencia
generan energía reactiva de sentido inverso a la consumida calentamiento máximo permisible. Sus
los equipos eléctricos alcanzan su en la instalación. La
os neutraliza el efecto de las perdidas por campos magnéticos
unidades son los KVA o MVA.
tores se reduce el consumo total de energía ( activa + reactiva).
Se calcula como S = Vrms Irms
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Eléctricas y Termomecánicas
E ES EL FACTOR DE POTENCIA ?
roteger su instalación eléctrica interna y recibir una calidad de servicio adecuada, es muy útil
d. este informado acerca de deimportancia del Factor de Potencia de su consumo.
Factor la Potencia
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tor de Potencia
adecuada, es muy útil que Ud. este informado acerca de la importancia del
Factor de Potencia de su consumo.
ndicador del correcto aprovechamiento de la Energía Eléctrica.
Es un indicador del correcto aprovechamiento de la Energía Eléctrica. El “Factor
actor de Potencia” de Potencia”valores entre 0 y 1 lo que significa 1 lo :que significa que :
puede tomar puede tomar valores entre 0 y que
El coseno fi, o “factor de potencia” es una característica de la carga, es decir del
emplo, si el Factor dispositivo es 0.95 ( valor la fuente o redpor la prestadora para potencias ni más ni
de Potencia conectado a mínimo exigido de corriente alterna. No es
menos del total de la del ángulo con por se desfasan la tensión la
ores a 100 KW ) indica queque el coseno energía abastecidaque la Distribuidora solo el 95y% corriente.
zada por el Cliente Mientras que el 5 % restante es energía que se desaprovecha. retraso de la corriente
mientras las bobinas ( cargas Inductivas) producen un
respecto de la tensión, los condensadores ( cargas capacitivas) producen un
artefactos tales como ( focos), planchas, estufas eléctricas, calefones eléctricos, toda la energía
adelantamiento de la corriente respecto de la tensión, el Factor de
quieren para su funcionamiento se transforma en energía calórica, en estos casos esto lo veremos más
adelante.
ia toma valor 1 ( 100 % energía activa).
os artefactos, por ejemplo lavarropas heladeras, equipos de AA, ventiladores y todos aquellos
Las razones por las también los tubos fluorescentes, entre otros, una
seen un motor para su funcionamiento, comocuales estas cargas producen estos efectos, están
de la energía se transforma en energía mecánica, frío, luz o movimiento ( Energía Activa ) y la
estante requiere otro tipo de energía, llamada Energía Reactiva, que es necesaria para su propio
namiento. En estos casos, el factor de Potencia toma valores menores a 1.
iendo, la Energía que se transforma en trabajo, se la denomina ENERGIA ACTIVA, mientras
a usada por el artefacto eléctrico para su propio funcionamiento, se llama ENERGIA

4. asociadas con las leyes propias de los dispositivos y en última instancia con el
intercambio energético de los mismos con la red o fuente. Ahora bien, como
dijimos el coseno fi depende solo de la carga, cuanto mayor sea la caída de
tensión de la resistencia en relación con la Fem. de la bobina, menor será el
ángulo de desfasaje y por ende mayor el coseno fi, es muy claro entonces que el
máximo coseno fi, y por ende el menor desfasaje, corresponde a una carga
puramente resistiva (ángulo 0, coseno fi =1), mientras que el menor coseno fi, y
por ende el mayor desfasaje, corresponde a una carga inductiva pura ( ángulo
90°, coseno fi = 0 ), pero en realidad no existe ninguno de estos extremos, la
carga inductiva pura implicaría una bobina sin resistencia eléctrica y la carga
resistiva pura implicaría una resistencia sin inductancia, es decir sin campo, lo
cual es intrínseco a la corriente, pero podemos acercarnos a estos extremos
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tanto como se quiera (o se pueda).
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Debe quedar claro que el fenómeno fundamental es el desfasaje, y en particular
para las cargas inductivas el atraso de del dispositivo conectado
o fi, o “factor de potencia” es una característica de la carga, es decirla corriente respecto de la tensión
aplicada
no ni la ni menos que el coseno este desfasaje se
te o red de corriente alterna. (No es de más Fem, autoinducida), y del ángulo con que se podrá medir
directamente enlas bobinas ( cargas Inductivas) producen un retraso de la mediante la
la tensión y la corriente. Mientras grados, en radianes, mediante el seno del ángulo,
tangente del ángulo, cargas capacitivas) producen un adelantamiento
respecto de la tensión, los condensadoreso(mediante el coseno del ángulo. Cualquiera de éstos sería
un parámetro aceptable para la cuantificación del fenómeno.
riente respecto de la tensión, esto lo veremos más adelante.
nes por las cuales estas cargas producen estos efectos, están asociadas con las leyes propias de
Es la relación de la potencia activa P con la potencia aparente S.
sitivos y en última instancia con el intercambio energético de los mismos con la red o fuente.
en, como dijimos el coseno fi depende solo de la carga, cuanto mayor sea la caída de tensión
istencia en relación con la Fem. de la bobina, menor será el ángulo de desfasaje y por ende
coseno fi, es muy claro entonces que el máximo coseno fi, y por ende el menor desfasaje,
nde a una carga puramente resistiva (ángulo 0, coseno fi =1), mientras que el menor coseno fi,
de el mayor desfasaje, corresponde a una carga inductiva pura ( ángulo 90°, coseno fi = 0 ),
Es la de estos extremos, la carga inductiva pura implicaría una útil (P) de
ealidad no existe ningunoproporción de potencia que se transforma en trabajobobina sin la potencia
total (S) requerida por la carga. Bajo condiciones de decir sin
ia eléctrica y la carga resistiva pura implicaría una resistencia sin inductancia, es Voltajes y corrientes
senoidales el pero de potencia es:
o cual es intrínseco a la corriente,factor podemos acercarnos a estos extremos tanto como se
se pueda).
edar claro que el fenómeno fundamental es el desfasaje, y en particular para las cargas
as el atraso de la corriente respecto de la tensión aplicada ( no de la Fem, autoinducida), y este
se podrá medir directamente en grados, en radianes, mediante el seno del ángulo, mediante la
del ángulo, o mediante el coseno del ángulo. Cualquiera de éstos sería un parámetro aceptable
uantificación del fenómeno.
Por convenciaonalismo por comodidad
ué se lo hace mediante en coseno ?y de la potencia
el la fórmula
interviene
en las mediciones, ya que el coseno
activa o consumida por la carga, y
enciaonalismo y por comodidad en las mediciones, ya en Watt digamos, se puedefórmula fácilmente el
entonces midiendo la potencia, que el coseno interviene en la calcular
encia activa o consumida por la carga, y entonces midiendo la potencia,la corriente ( I ). se fórmula mas
cos fi, conociendo la tensión aplicada ( V ) y en Watt digamos, Ver
lcular fácilmente elabajo expresada. la tensión aplicada ( V ) y la corriente ( I ).
cos fi, conociendo
ula mas abajo expresada.
ue hay que mejorar el Coseno fi de la instalación
omento queremos destacar que el bajo factor de potencia en un usuario trae toda una gama de
inconvenientes” para el sistema de generación y distribución de la energía. Un factor de

5. Los resistores puros tienen un factor de potencia unitario ………… fp =1
Los inductores puros tienen un factor de potencia cero .…………… fp =0
Los capacitares puros tienen factor de potencia cero ……………… fp =0
La cargas de tipo resistivo-inductivo tienen un factor de potencia entre 0 y 1 El
factor de potencia de las cargas de tipo “resistivo – inductivo” esta en atraso y se
denomina “de tipo inductivo”
El factor de potencia de las cargas de tipo “resistivo – capacitivo” esta en
adelanto y se denomina “de tipo capacitivo”.
CORRECTOR DE FACTOR DE POTENCIA (CFP)
La finalidad de corregir el factor de potencia es reducir o aún eliminar el costo de
energía reactiva en la factura de electricidad. Para lograr esto, es necesario
distribuir las unidades capacitivas, dependiendo de su utilización, en el lado del
usuario del medidor de potencia.
Existen varios métodos para corregir o mejorar el factor de potencia, entre los
que destacan la instalación de capacitores eléctricos o bien, la aplicación de
motores sincrónicos que finalmente actúan como capacitores.
Los capacitores eléctricos o bancos de capacitores, pueden ser instalados en
varios puntos en la red de distribución.
Considerando lo expuesto, surge el planteo acerca de la conveniencia de
corregir el Factor de Potencia en una instalación. Una instalación no
compensada, seguramente ya está pagando o muy pronto deberá comenzar a
pagar los recargos de hasta el 20% de su facturación por consumo de
electricidad.
El costo total de la compensación, es prácticamente despreciable frente al costo
de la instalación propiamente dicha y de los artefactos conectados a la misma,
además el trabajo completo incluyendo materiales se amortiza en unos pocos
meses con el ahorro del pago del recargo.
De lo anterior, surge que la corrección del Factor de Potencia requiere cálculos
de ingeniería precisos y la experiencia de profesionales adecuados.
Medios para corregir el Factor de Potencia
. Colocar bancos de capacitores, compensando en forma “central”.
. Colocar capacitores en cada motor, compensando en forma individual.

6. . Usar motores síncronos.
. Colocar condensadores síncronos Usar compensadores estáticos de VARS
En la placa de características de un motor podemos leer los valores siguientes.
U =380V
I =12A.
Conexión en estrella.
Cosϕ=0.8
¿Cuánto valen las potencias aparentes, activa y reactiva?
Solución:
U = 3U f
I = If
S =U *I
S = 3U f * I f
S = 3 * 380 * 12
S = 7.9[kVA] ⇒ Potencia
Aparente.
P = U * I * cos ϕ = 3 380 * 0.8
P = 6.3[kW ] ⇒ Potencia
Activa.
Q = U * I * senϕ
Q = 4.7[kVAR] ⇒ Potencia
Re activa.

7. EJEMPLO DE CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA
Teniendo este circuito a una frecuencia de 60 Hz, analizaremos el FP y en caso tal que este por fuera de los
valores óptimos (mayor que 0.85) realizaremos la compensación de potencia reactiva y la respectiva
corrección del factor de potencia
Como datos iniciales tenemos que la impedancia equivalente y la corriente total son:
Zeq = 5∠40° Ω = 3.83 + j 3.21 Ω
V
100∠10°
IT =
=
= 20∠ − 30° A
Zeq
5∠40°
Ahora la potencia aparente, activa y reactiva del circuito son:
S = V ⋅ I ∗ = (100∠10°) ⋅ (20∠30°) = 2000∠40° VA
Qi= 1285.6 VAR
S = 2000∠40° VA = 1532.1 + j1285.6 VA
P = 1532.1 W
Q = 1285 VAR
ϕ = 40°
FP = cosϕ = 0.766
ϕ = 40
Pi = 1531.1 W
Debido a que el factor de potencia esta por debajo de los valores óptimos, se decide mejorar el factor de
potencia de 0.766 a 0.9 y ya que la impedancia equivalente del circuito tiene una componente dominante
capacitiva, la compensación debe hacerse con un condensador *reactancia capacitiva*
Tenemos entonces que las condiciones viejas del circuito son:
Pi = 1532.1 W
Qi = 1285 VAR
ϕ i = 40°
FPi = cos ϕ i = 0.766
Y las condiciones nuevas del circuito serán:
Pn = Pi = 1532.1 W
FPn = 0.9 en atraso
ϕ n = cos −1 (FPn ) = 25.84°
Qn = P ⋅ tan (ϕ n ) = 1532.1 ⋅ tan (25.84°)
Qn = 742.1 VAR
Qn= 742.1 VAR

8. La Potencia Reactiva de Compensación (QK) será entonces la diferencia entre la potencia reactiva origina (Qi)
y la potencia reactiva nueva (Qn):
QK = Qi − Qn = 1285.6 − 742.1 = 543.5 VAR
La reactancia que compensara esta potencia reactiva será entonces:
XK =
V 2 100 2
=
= 18.4 Ω
QK 543.5
Finalmente ya que la dominante del sistema es inductiva la compensación debe hacerse con una reactancia
capacitiva y el condensador que da una reactancia de 18.4 Ohms a una frecuencia de 60 Hz es:
C=
1
1
=
= 144.2 µF
ω ⋅ K K (2π ⋅ 60 Hz ) ⋅ (18.4 )