En general, el flujo de energía en un circuito de CA se expresa como:
Potencia aparente = vi expresada en voltios-amperios
donde v = voltaje
ei = actual.
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Asumiré que tanto el voltaje como la corriente son ondas sinusoidales. Pueden surgir otras formas de onda si la fuente de energía impulsa una carga no lineal, pero los principios son los mismos.
El ángulo de fase entre la corriente que fluye hacia una carga y el voltaje a través de ella generalmente oscilará entre cero y más o menos 90 grados, dependiendo de la naturaleza de la carga y la dirección del flujo de energía. Cuando el voltaje y la corriente están en fase, como sucede al conducir una carga resistiva, entonces toda la potencia fluye en una dirección, desde la fuente hasta la carga. En este caso, potencia = potencia aparente.
Cuando se impulsa una carga reactiva, ya sea un capacitor o un inductor, el flujo de corriente conduce o retrasa el voltaje en 90 grados, debido a las características terminales de estos dispositivos. Si calcula la potencia instantánea y la dirección del flujo durante un ciclo completo de la onda de voltaje, verá que la dirección del flujo de energía alterna entre la carga y luego hacia afuera, de modo que el flujo de energía neta en el dispositivo durante un ciclo completo es cero . En este caso, el producto de voltaje y corriente se llama potencia reactiva.
Para una carga que consta de componentes reactivos y resistivos, el ángulo de fase entre el voltaje a través y el flujo de corriente en la carga será un valor θ en algún lugar entre cero y más o menos 90 grados. La forma de onda de corriente se puede separar en dos componentes, uno en fase con el voltaje y el otro más o menos 90 grados fuera de fase, con el componente en fase igual a la corriente total multiplicada por cosθ y el componente reactivo igual a sinθ. Cosθ se conoce como el factor de potencia.
Entonces potencia = v * i * cosθ y se expresa en vatios,
potencia reactiva = v * i * senθ, expresada en var, representando voltios amperios reactivos.
y potencia / potencia aparente = cosθ
La potencia reactiva es dañina porque da como resultado un aumento del flujo de corriente y pérdidas en la línea de transmisión para una cantidad dada de potencia entregada, por lo que las compañías de energía generalmente requieren que los grandes consumidores industriales de energía tengan algún método para corregir sus factores de potencia a 1.