Primero comience a corregir la pregunta a: ¿Es la potencia promedio = voltaje RMS multiplicado por la corriente RMS para el voltaje y la corriente no sinusoidal?
Puede resolver este problema en el dominio del tiempo tomando muestras punto por punto de voltaje y corriente y multiplicándolas juntas, multiplicándolas nuevamente por el intervalo de tiempo entre muestras, sumando el resultado y dividiendo por el intervalo de tiempo general. Así es como lo manejan la mayoría de los instrumentos modernos. La frecuencia de muestreo debe ser tan frecuente que capture datos en la frecuencia más alta significativamente presente.
En el dominio de la frecuencia, el problema es más complejo de lo que la mayoría de la gente representa. Debe dividir las formas de onda de voltaje y corriente en sus series de amplitudes, frecuencias y fases de Fourier, generalmente representadas por algo como A1 * cos (pi * 2 * f + phi) para cada frecuencia. Ahora multiplique estos e integre en un ciclo completo. Todos los productos se cancelarán, excepto los voltajes y corrientes a la misma frecuencia y con un producto distinto de cero de los términos coseno.
Durante los primeros 75 años de transmisión de CA, la mayoría de las cargas fueron lineales y hubo pocos armónicos o distorsiones significativas, por lo que el único término que realmente importaba era la frecuencia fundamental y las desviaciones de fase adelantada o atrasada en el término coseno nos dieron la relación de VA y W, y el factor de potencia. La definición simple de PF = cos (phi) se aplica en el caso de que solo estaba presente la frecuencia fundamental, solo porque los otros términos no estaban allí.
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Con la llegada de la electrónica de potencia y cantidades significativas de cargas no lineales, como fuentes de alimentación rectificadas de CA a CC, llegaron términos armónicos para la corriente. Todos esos términos actuales sin términos de voltaje correspondientes contribuyen a VARS pero no a Watts. Toda la expansión de la serie Fourier se hizo relevante.
Luego, las cosas se pusieron aún más interesantes con la llegada de los inversores DC a AC. Con estos, podemos obtener varios términos de CA significativos en las corrientes del alimentador de CC. Eso significa que la corriente RMS en la CC puede ser mayor que la corriente promedio, incluso si hay poca fluctuación de voltaje detectable en la fuente de CC. Estas corrientes de ondulación pueden conducir a una sobrecarga de conductores, sistemas de fusión y conmutación. En este mundo más complejo, el factor de potencia es un elemento real a tener en cuenta incluso en los sistemas de CC.