seguridad en instalaciones electricas

El trabajo con corriente eléctrica implica un riesgo importante a la salud e integridad de una persona, por ello se deben tomar las medidas de seguridad apropiadas y estar mmuy observadores en todos los elementos alrededor de esa área.

Posibles consecuencias de una mala seguridad de trabajo en instalaciones eléctricas.
A) Descarga a través de ser humano:

Si el individuo no aislado toca uno de los polos de un conductor la electricidad de descargará a tierra a través de su cuerpo. En cambio, si el contacto de realiza simultáneamente con los dos polos del conductor, el cuerpo del individuo servirá para cerrar el circuito.

La magnitud del daño producido por una descarga eléctrica depende de la intensidad de la corriente ( amperaje), de la duración de la misma y de la trayectoria recorrida en le cuerpo del sujeto.

Dado que en el momento de la descarga eléctrica el individuo pasa a formar parte del circuito hay que tener en cuenta otros factores tales como su mayor o menor conductividad, por ejemplo, el estado de humedad de la piel influye, ya que si ésta está mojada disminuye su resistencia al pasaje de la corriente, es decir que el sujeto se vuelve mejor conductor.

El peligro de muerte es mayor cuando la corriente eléctrica atraviesa órganos vitales en su paso por el individuo: corazón (fibrilación), pulmones, sistema nervioso (paro respiratorio).


B) Producción de un incendio o explosión:

Se ha visto que uno de los fenómenos que acompaña el pasaje de corriente a través de un conductor es la producción de calor (efecto Joule), que es mayor cuanto más grande sea la resistencia del conductor.

Si este fenómeno se produce en instalaciones eléctricas de gran resistencia y tamaño se lleva al aumento de la temperatura en un área, lo que es particularmente peligroso si estén el la misma materiales fácilmente inflamables.

Otro peligro es la producción de chispas entre dos conductores.


MEDIDAS DE SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS:

- Al realizar una instalación eléctrica deben tenerse en cuenta los dos peligros principales enunciados: descarga eléctrica e incendio o explosión. Afortunadamente en los últimos años han aparecido nuevos materiales y dispositivos que han perfeccionado los sistemas de seguridad.

- Los equipos e instalaciones eléctricas deben construirse e instalarse evitando los contactos con fuentes de tensión y previendo la producción de incendio. Al seleccionar los materiales que se emplearán hay que tener en cuenta las tensiones a que estarán sometidos.

- El control de estas operaciones, así como la puesta en funcionamiento de estos equipos, debe estar a cargo de personal con experiencia y conocimientos. Especialmente cuando se trate de instalaciones de alta tensión eléctrica es necesario impedir que accidentalmente alguna persona o material tome contacto con los mismos. Esto puede lograrse ya sea cercando el lugar peligroso o instalando en lugares elevados o en locales separados a los cuales sólo tengan acceso ciertas personas. Debe ponerse atención a este peligro cuando se realicen trabajos de reparación, pintura, etc. en las vecindades y se quiten provisoriamente las medidas de seguridad.

- Al instalar los equipos eléctricos debe dejarse lugar suficiente alrededor de los mismos como para permitir no sólo el trabajo adecuado sino también el acceso a todas las partes del equipo para su reparación, regulación o limpieza.

- Los lugares donde existan equipos de alta tensión no deben usarse como pasaje habitual del personal.

- Los conductores se señalarán adecuadamente, de manera que sea fácil seguir su recorrido. Deben fijarse a las paredes firmemente y cuando vayan dentro de canales, caños, etc., tendrán, a intervalos regulares, lugares de acceso a los mismos.

- Los conductores estarán aislados mediante caucho, amianto, cambray, etc. en el caso de que no puedan aislarse completamente, por ejemplo: cables de troles, los conductores deben protegerse para impedir contactos accidentales.

- Es preferible que los conductores se ubique dentro de canales, caños, etc. para impedir su deterioro.

- Es necesario que los fusibles estén también resguardados. Esto puede hacerse de varias formas, por ejemplo: encerrándolos o permitiendo el acceso a las cajas sólo al personal autorizado.

- Cuando los fusibles funcionen con alto voltaje es conveniente que estén colocados dentro de un receptáculo o sobre un tablero de distribución y sean desconectables mediante un conmutador. Estos conmutadores podrán accionarse desde un lugar seguro, teniendo un letrero que indique claramente cuando de conectan o desconectan los fusiles.

- Los conmutadores deben instalarse de manera tal que impidan su manipulación accidental.

- Los tableros de distribución se utilizan para controlar individualmente los motores. Para evitar accidentes conviene que estén blindados, encerrados los elementos conectados a fuentes de alta tensión eléctrica para evitar el acceso de personas no autorizadas. El piso alrededor de los mismos debe estar aislado y aquellos elementos conectados a fuentes de alta tensión deben tener pantallas aislantes que permitan su reparación o regulación sin tocarlos.

- Los circuitos de cada uno de los elementos del tablero deben ser fácilmente individualizables y de fácil acceso. Es conveniente poner a tierra las manivelas.

- Para realizar reparaciones debe cortarse el pasaje de electricidad.

- Los motores eléctricos deben aislarse y protegerse, evitando que los trabajadores puedan entrar en contacto con ellos por descuido. Cuando funcionen en lugares con exceso de humedad, vapores corrosivos, etc., deben protegerse con resguardos adecuados.

- Si bien es preferible no utilizar lámparas eléctricas portátiles, cuando no sea posible reemplazarlas por sistemas eléctricos fijos se las proveerá de portalámparas aislados con cables y enchufes en perfectas condiciones y los mismos deberán ser revisados periódicamente.

- Los aparatos para soldadura y corte mediante arco eléctrico deben aislarse adecuadamente, colocando los armazones de los mismos conectados a tierra. Las ranuras para ventilación no deben dejar un espacio tal que permita la introducción de objetos que puedan hacer contacto con los elementos a tensión.

ley de joule

Ley de Joule

La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica, (por ejemplo, una estufa eléctrica, una plancha etc.).

Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule y de la cantidad de tiempo que esté conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente proporcional a la intensidad de corriente a la diferencia de potencial y al tiempo.

Q=I² R t

Q=0,24*I*V*t

Q=cantidad de calor

0,24=constante de proporcionalidad

I=intensidad que circula por la resistencia

V=diferencia de potencial que existe en el extremo de la R

t=tiempo de conexión (segundos)

Unidad=CALORIA

multiplo= KILOCALORIA

1watt= 1 Joule/seg

1Kwg= 3600000 J

corriente electrica y Ley de Ohm

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Para que puede existir el flujo de la corriente eléctrica es necesario de

1. Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.
2. Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la propia fuente. En la práctica ese camino lo constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre.
3. Una carga o consumidor conectado al circuito que ofrezca resistencia al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que para funcionar consuma energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que produzca calor (calefacción, cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipo electrodoméstico o industrial que funcione con corriente eléctrica.

La fuerza electromotriz

La fuerza electromotriz es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor   cuya circulación,  , define la fuerza electromotriz del generador.

Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.

Esto se justifica en el hecho de que cuando circula esta unidad de carga por el circuito exterior al generador, desde el polo positivo al negativo, es necesario realizar un trabajo o consumo de energía (mecánica, química, etcétera) para transportarla por el interior desde un punto de menor potencial (el polo negativo al cual llega) a otro de mayor potencial (el polo positivo por el cual sale).

La FEM se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.

Se relaciona con la diferencia de potencial   entre los bornes y la resistencia interna   del generador mediante la fórmula   (el producto   es la caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente). La FEM de un generador coincide con la diferencia de potencial en circuito abierto.

Conducción electrica

Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.

Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de un alambre. Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a través del alambre es:

I= q/t

I=intensidad

Q=carga

T=tiempo

La resistencia es la oposición que cualquier material ofrece al paso de la corriente, espresada comúnmente como la ley de ohm, donde relaciona esta oposición con la tensión o diferencia de potencial y la intensidad que circulaba por un conductor.

I=V/R      R=V/I

La resistencia de un conductor es su oposición al flujo de la corriente eléctrica, un conductor posee la unidad de resistencia 1ohm cuando una diferencia de potencial de 1 volt, sobre ella, produce una circulación de corriente de 1 Ampere, el valor opuesto de la resistencia  se denomina conductancia (G), y es una medida de la facilidad con que puede circular la corriente eléctrica en un conductor es decir G=1/R y su unidad es el siemens; un conductor tiene una conductancia 1 cuando 1 volt produce una corriente de 1 ampere a través de el

R=L/A    resistencia es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a al área transversal de su conductor.

G=1/R     G=I/V

La resistividad expresada en ohms por pie y por mil circular, se refiere a la resistencia de un alambre conductor de 1 pie de longitud y 1mil circular (1 cm) de sección transversal

R= p L/A ohms      resistencia = resisitividad por longitud sobre área

Ley de Ohm

George Simon Ohm descubrió en 1827, que la corriente en un circuito de corriente continua varia directamente con la diferencia de potencial, e inversamente con la resistencia del circuito.La ley de Ohm establece que la corriente eléctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial (E) sobre el conductor, dividido por la resistencia del mismo:

I=E/R   E=diferencia de potencial volts

E=IR      R=E/I

ejercicios 

Calcula la resistencia de un foco que al conectarlo a 120v absorbe 3ª

R=V/I

R=120/3

R=40 ohm

Calcula la resistencia de un conductor de cobre (1.7*10-8 ohm mm²/m) si tirnr una longitud de 20m y .3mm2 de sección transversal.

L=20m

A=3mm2

P=1.7*10-8

R=pL/A

R=1.7*10-8   *  20/.3

R=1.13ohm

Por un cable de cobre (1.7*10-8 ohm mm²/m) de 12m de longitud y .1mm2 circulan 3A ¿Cuál es el voltaje?

R=pL/A

R= 1.7*10-8   *12/.1

R=2.04*10-6 ohm

I=V/R   V=IR

V= 3A * 2.04*10-6ohm

V=6.12*10-6V

Cual es el valor de la conductancia de ua carga que circula a 120v y 25A?

G=I/R  =  I/V

G= 25A /120v= 0.208 siemens

calibre cables

ejercicio de potencia electrica con corriente alterna


correccion de factor de potencia

mapa mental

indice

objetivo

conceptos generales

Potencia en corriente directa o continua

Potencia eléctrica en corriente alterna

Factor de potencia

Problema

Objetivo

Objetivo

Al finalizar los temas el participante tendrá las nociones básicas para comprender el tema de potencia eléctrica y todos sus componentes así como tener la capacidad para resolver los cuestionarios que se plantearan al final.

Conceptos generales

Para entender qué es la potencia eléctrica es necesario conocer primeramente el concepto de “energía”, que no es más que la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar un trabajo.

Cuando conectamos un equipo o consumidor eléctrico a un circuito alimentado por una fuente de fuerza electromotriz (F.E.M), como puede ser una batería, la energía eléctrica que suministra fluye por el conductor, permitiendo que, por ejemplo, una bombilla de alumbrado, transforme esa energía en luz y calor, o un motor pueda mover una maquinaria.

De acuerdo con la definición de la física, “la energía ni se crea ni se destruye, se transforma”. En el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío, movimiento (en un motor), o en otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico cerrado.

La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y se representa con la letra “J”.

POTENCIA ELÉCTRICA

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.

CÁLCULO DE LA POTENCIA DE UNA CARGA ACTIVA (RESISTIVA)

La forma más simple de calcular la potencia que consume una carga activa o resistiva conectada a un circuito eléctrico es multiplicando el valor de la tensión en volt (V) aplicada por el valor de la intensidad (I) de la corriente que lo recorre, expresada en Amper. Para realizar ese cálculo matemático se utiliza la siguiente fórmula:

P=V*I

                      

El resultado de esa operación matemática para un circuito eléctrico monofásico de corriente directa o de corriente alterna estará dado en watt (W). Por tanto, si sustituimos la “P” que identifica la potencia por su equivalente, es decir, la “W” de watt, tenemos también que: P = W, por tanto,   

W=V*I

Si ahora queremos hallar la intensidad de corriente ( I ) que fluye por un circuito conociendo la potencia en watt que posee el dispositivo que tiene conectado y la tensión o voltaje aplicada, podemos despejar la fórmula anterior de la siguiente forma y realizar la operación matemática correspondiente:

I=W/V 

Si observamos la fórmula 1 expuesta al inicio, veremos que el voltaje y la intensidad de la corriente que fluye por un circuito eléctrico, son directamente proporcionales a la potencia, es decir, si uno de ellos aumenta o disminuye su valor, la potencia también aumenta o disminuye de forma proporcional. De ahí se deduce que, 1 watt (W) es igual a 1 ampere de corriente ( I ) que fluye por un circuito, multiplicado por 1 volt (V) de tensión o voltaje aplicado, tal como se representa a continuación.

1 watt = 1 volt · 1 ampere

Veamos, por ejemplo, cuál será la potencia o consumo en watt de una bombilla conectada a una red de energía eléctrica doméstica monofásica de 220 volt, si la corriente que circula por el circuito de la bombilla es de 0,45 ampere.

Sustituyendo los valores en la fórmula 1 tenemos:

P = V · I

P = 220 · 0,45

P = 100 watt

Es decir, la potencia de consumo de la bombilla será de 100 W.

De igual forma, si queremos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la bombilla conociendo su potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, podemos utilizar la fórmula 2, que vimos al principio. Si realizamos la operación utilizando los mismos datos del ejemplo anterior, tendremos:

I=W/V =100/220= 0.45A

De acuerdo con esta fórmula, mientras mayor sea la potencia de un dispositivo o equipo eléctrico conectado a un circuito consumiendo energía eléctrica, mayor será la intensidad de corriente que fluye por dicho circuito, siempre y cuando el valor del voltaje o tensión se mantenga constante.

La unidad de consumo de energía de un dispositivo eléctrico se mide en watt-hora (vatio-hora), o en kilowatt-hora (kW-h) para medir miles de watt.

Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y el hogar, en lugar de facturar el consumo en watt-hora, lo hacen en kilowatt-hora (kW-h). Si, por ejemplo, tenemos encendidas en nuestra casa dos lámparas de 500 watt durante una hora, el reloj registrador del consumo eléctrico registrará 1 kW-h consumido en ese período de tiempo, que se sumará a la cifra del consumo anterior. Una bombilla de 40 W consume o gasta menos energía que otra de 100 W. Por eso, mientras más equipos conectemos a la red eléctrica, mayor será el consumo y más dinero habrá que abonar después a la empresa de servicios a la que contratamos la prestación del suministro de energía eléctrica.

Para hallar la potencia de consumo en watt de un dispositivo, también se pueden utilizar, indistintamente, una de las dos fórmulas que aparecen a continuación:

P=I2*R

P=V²/R

En el primer caso, el valor de la potencia se obtiene elevando al cuadrado el valor de la intensidad de corriente en ampere (A) que fluye por el circuito, multiplicando a continuación ese resultado por el valor de la resistencia en ohm () que posee la carga o consumidor conectado al propio circuito.

En el segundo caso obtenemos el mismo resultado elevando al cuadrado el valor del voltaje de la red eléctrica y dividiéndolo a continuación por el valor en ohm () que posee la resistencia de la carga conectada.

Placa colocada al costado de un motor monofásico de corriente alterna, donde  aparece, entre  otros< datos, su potencia en kilowatt (kW), o en C.V. (H.P.).

El consumo en watt (W) o kilowatt (kW) de cualquier carga, ya sea ésta una resistencia o un consumidor cualquiera de corriente conectado a un circuito eléctrico, como pudieran ser motores, calentadores, equipos de aire acondicionado, televisores u otro dispositivo similar, en la mayoría de los casos se puede conocer leyéndolo directamente en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.

CÁLCULO DE LA POTENCIA DE CARGAS REACTIVAS (INDUCTIVAS)

Para calcular la potencia de algunos tipos de equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta también el valor del factor de potencia o coseno de “phi” (Cos) que poseen. En ese caso se encuentran los equipos que trabajan con carga reactiva o inductiva, es decir, consumidores de energía eléctrica que para funcionar utilizan una o más bobinas o enrollado de alambre de cobre, como ocurre, por ejemplo, con los motores.

Las resistencias puras, como la de las bombillas de alumbrado incandescente y halógena, y los calentadores eléctricos que emplean resistencia de alambre nicromo (NiCr), tienen carga activa o resistiva y su factor de potencia es igual a “1”, que es el valor considerado ideal para un circuito eléctrico; por tanto ese valor no se toma en cuenta a la hora de calcular la potencia de consumo de esos dispositivos. Sin embargo, las cargas reactivas o inductivas, como la que poseen los motores eléctricos, tienen un factor de potencia menor que “1” (generalmente su valor varía entre 0,85 y 0,98), por lo cual la eficiencia de trabajo del equipo en cuestión y de la red de suministro eléctrico varía cuando el factor se aleja mucho de la unidad, traduciéndose en un mayor gasto de energía y en un mayor desembolso económico.

No obstante, tanto las industrias que tiene muchos motores eléctricos de corriente alterna trabajando, así como las centrales eléctricas,  tratan siempre que el valor del factor de potencia, llamado también coseno de “fi” (Cos  ), se acerque lo más posible a la unidad en los equipos que consumen carga eléctrica reactiva.

Normalmente el valor correspondiente al factor de potencia viene señalado en una placa metálica junto con otras características del equipo.  En los motores eléctricos esa placa se encuentra situada generalmente en uno de los costados, donde aparecen también otros datos de importancia, como el consumo eléctrico en watt (W), voltaje de trabajo en volt (V), frecuencia de la corriente en Hertz (Hz), amperaje de trabajo en ampere (A), si es monofásico o trifásico y las revoluciones por minuto (rpm o min-1) que desarrolla.

La fórmula para hallar la potencia de los equipos que trabajan con corriente alterna monofásica, teniendo en cuenta su factor de potencia o   Cos     es la siguiente:

P=V*I*COS

De donde:

P.- Potencia en watt (W)

V.- Voltaje o tensión aplicada en volt (V)

 I.- Valor de la corriente en Amper (A)

Cos   .- Coseno de "fi" (phi) o factor de potencia (menor que "1")

Si queremos conocer la potencia que desarrolla un motor eléctrico monofásico, cuyo consumo de corriente es de 10,4 Amper (A), posee un factor de potencia o Cos  = 0,96 y está conectado a una red eléctrica de corriente alterna también monofásica, de 220 volt (V), sustituyendo estos valores en la fórmula anterior tendremos:

P = 220 • 10,4 • 0,96 = 2196,48 watt

Como vemos, la potencia de ese motor eléctrico será de 2 196,48 watt. Si convertimos a continuación los watt obtenidos como resultado en kilowatt dividiendo esa cifra entre 1 000, tendremos: 2196,48 ÷ 1000 = 2,2 kW aproximadamente.

Múltiplos y submúltiplos de la potencia en watt

Múltiplos

Kilowatt (kW) = 103 watt = 1 000 watt

Kilowatt-hora (kW-h) – Trabajo realizado por mil watt de potencia en una hora. Un kW-h es igual a 1 000 watt x 3 600 segundos, o sea, 3 600 000 joule (J).

Submultiples

Miliwatt (mW) = 10-3 watt = 0,001 watt

microwatt (W) = 10-6 watt = 0,000 001 watt

Caballo de fuerza (HP) o caballo de Vapor (C.V.)

Los países anglosajones utilizan como unidad de medida de la potencia el caballo de vapor (C.V.) o Horse Power (H.P.) (caballo de fuerza).

1 H.P. (o C.V.) = 736 watt = 0,736 kW

1 kW = 1 / 0,736 H.P. = 1,36 H.P.

Fuente

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_potencia/ke_potencia_elect_3.htm

POTENCIA EN CORRIENTE DIRECTA

Potencia en corriente directa

La potencia eléctrica en términos sencillos es la aquella que es necesaria para producir un trabajo y se manifiesta de manera distinta en corriente continua y alterna. Se mide en vatios o Wats.

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión.

P=V*I  

Unidad W

Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como

P=R*I²  = V²/R  

Potencia eléctrica en corriente alterna

Potencia en corriente alterna

La corriente alterna puede tomarse en cuenta como de línea o de fase, cuando es de línea es de uso domestico como cuando usamos algún foco en nuestra casa, esta energía podría suponerse que se convierte totalmente en trabajo y que su factor de potencia por lo tanto es 0 por lo que no hay potencia disipada ni aparente.

En este caso para calcularla se emplea la formula P=VI    W=VA     y si se desea calcular la potencia de perdida se utiliza   P=I²*R

Ahora bien, cuando se emplea corriente trifásica se manejan la potencia activa, que es la que realmente se utiliza o se emplea por ejemplo en un motor su unidad es Kw, también la potencia reactiva que es la que se puede definir como  corriente inducida o disipada, y con el ejemplo de un motor trifásico, es la energía que se induce el embobinado, sus unidades son KVAR, ahora teniendo estas dos unidades se calcula trigonométricamente la potencia aparente dada en KVA; una vez que se tienen estas unidades se puede definir el factor de potencia como el coseno del angulo que hay entre la potencia aparente y activa y que representa cuanta energía no es aprovechada en trabajo, se busca mejorar el factor de potencia para reducir perdidas con un banco de capacitores y hacer que los KVAR tengan la menor cantidad posible para que se aproveche mejor la cantidad de energía que nos es suministrada.

Formulas:

S=√ P²+Q²

I=P/ √3*Vff*FP

S√3*VFF*I

PDISIPADA=3*R*I²

MEJORAR FP=P*K

Factor de potencia

Factor de potencia

Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S, .Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. Por esta razon f.d.p = 1 en cargas puramente resistivas y en elementos inductivos y capacitivos ideales sin resistencia f.d.p = 0.

Gracias al llamado triangulo de potencias se puede ejemplificar mejor la relación de la potencia aparente, reactiva y activa.

El valor ideal del factor de potencia es 1 y representa un ideal entre la energía eléctrica consumida por los aparatos y la completa transformación sin perdidas en trabajo.

Cuando el factor de potencia es menor a 1  significa que hay mayores perdidas de energía.

Potencia reactiva

Es la que genera el campo magnético que requieren para su funcionamiento  los equipos inductivos como los motores y transformadores, la unidad es VAR  y el símbolo es Q

Potencia Aparente

La potencia aparente es la suma de las potencias efectiva y reactiva es decir:

S=√P²+Q²

Símbolo de potencia aparente S

Unidades KVA

Potencia activa

Es la que se convierte en trabajo

Cos = P/S

Símbolo P

Unidad= KW

Gráfica de factor de potencia en el llamado "triangulo de potencias"

fuente:

http://www.monografias.com/trabajos14/factorpotencia/factorpotencia.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia

cuestionario

¿Qué es la potencia eléctrica?

Es la relación que se tiene entre el voltaje y la intensidad de corriente para generar un trabajo

¿Qué es el factor de potencia?

Se define como el ángulo que forma la potencia activa y aparente; es decir es la cantidad de energía que no es aprovechada en trabajo útil.

¿Cómo se mejora el factor de potencia?

Con un banco de capacitores o condensadores

¿Por qué se reduce el factor de potencia?

Para reducir energía desperdiciada, y para evitar multas por lo mismo.

¿Por qué se dice que plica de forma distinta la potencia eléctrica en un sistema monofásico que trifásico?

Porque teóricamente en un sistema monofásico el total de la energía se aprovecha y además no hay cargas inductivas que nos generan perdidas considerables por lo que se elimina el triangulo de potencias y por lo tanto el factor de potencia, y se maneja solamente la relación P=VI

problema 1

Un motor trifásico de  20Kw a 440v, si tiene un factor de potencia de 0.8 y la resistencia de su alimentador es de .450ohm; Calcular la  potencia aparente, consumo de corriente y pérdidas.

Datos:

P=20Kw

FP=0.8

R=.450 ohm

S=?

Q=?

Pdis=?

I=P/ √3*VFF*FP

I=20000W/ √3*440*0.8

I=32.803A

S= √3*Vff*I

S= √3*440*32.803

S=24.999KVA

Pdis=3*R*I²

Pdis=3*0.450*(32.803²)

Pdis=1452.6W

problema2

un generador monofasico proporciona una potencia de 2Kw y un voltaje de 250v.
Calcula la intensidad que circula por su conductor y la potencia disipada si tiene una resistencia de 5 ohm

P=2000w
V=250 v
R=5ohm

P=V*I
I=P/V
I=2000/250
I=8A






Pdis=I2*R
Pdis=8A2*5
Pdis=320w

PROBLEMA 3

Se tiene un motor trifásico a 440v con un factor de potencia de 0.6 y con una potencia de 20kw.

Calcula la potencia activa y la corriente  consumida.

Calcula la potencia que deberá tener el capacitor para mejorar el factor de potencia a .9 considerando K=.849

Calcular perdidas en el cable si este ofrece una resistencia de .23 ohm

Datos:

V=440v

K=.849

FP=0.6

P=20000w

R=.23ohm

FP=COS Θ=P/S  S=P/FP

S=20000/0.6

S=33333.33 VA= 33.33KVA

I=P/ √3*Vff*FP

I=20000/√3*440*0.6

I=43.73A

Qc=P*K

Qc=20000*.849

Qc=16.980 KVAR

Pdis=3*R*I2         3*.23*43.73²   =     1319.49W