EXCITACIÓN EN CORRIENTE ALTERNA

En un circuito de CD la potencia suministrada a la carga de CD es simplemente el producto del voltaje a través de la carga y el flujo de corriente que pasa por ella:

P=VI

Desafortunadamente, la situación en los circuitos de CA sinusoidales es mas compleja.

• Es mas compleja, debido a que puede haber una diferencia de fase entre el voltaje y la corriente de CA suministrada a la carga. La potencia instantánea que se proporciona a una carga de CA también es el producto del voltaje y de la corriente instantánea, pero la potencia promedio suministrada a la carga se ve afectada por el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente.

• Se tiene una fuente de voltaje monofásico que proporciona potencia a una carga monofásica. El voltaje suministrado a esta carga es:

v(t)=√2•Vcosωt• Donde V es el valor rms (valor eficaz del voltaje o

corriente) del voltaje suministrado a la carga, y el flujo de corriente resultante es:

i(t)=√2•Icos(ωt-θ) • Donde I es el valor rms de la corriente que fluye a través

de la carga. La potencia suministrada a esta carga en el tiempo t es:

p(t)=v(t)i(t)=2VIcosωt•cos(ωt-θ)• El ángulo θ en esta ecuación es el ángulo de impedancia

de la carga.

• Potencia Reactiva • Nótese que el segundo término de la expresión de

potencia instantánea es positivo la mitad del tiempo y negativo la otra mitad, así que la potencia promedio suministrada por este término es cero. Este término representa la potencia que se transfiere primero de la fuente a la carga, y luego regresa de la carga a la fuente. LA potencia que se intercambia continuamente entre la fuente y la carga se conoce como potencia reactiva (Q). La potencia reactiva de una carga está dada por:

• Q=V Isenθ • Donde θ es el ángulo de impedancia de la carga.

• Potencia Aparente • La potencia aparente (S) suministrada a una

carga se define como el producto del voltaje a través de la carga. Esta es la potencia que “parece” ser suministrada a la carga si se ignoran las diferencias de ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. Por lo tanto, la potencia aparente de una carga está dada por:

• S=VI• Las unidades de la potencia aparente son volt-

amperes (VA), donde 1 VA = 1V X 1A.

• Potencia Compleja • Por sencillez en los cálculos computacionales,

las potencias real y reactiva a veces se representan juntas como potencia compleja S, donde:

• S = P + jQ

• Formas Alternativas de las Ecuaciones de Potencia

• Tomando en consideración la ley de Ohm, las ecuaciones para las potencias real, reactiva y aparente expresadas en términos de corriente e impedancia son:

• P=I2Zcosθ• Q=I2Zsenθ• S=I2Z