Cómo calcular la corrección del factor de potencia

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Estás a punto de comenzar a calcular la corrección del factor de potencia. Esto te permite calcular la potencia aparente, la potencia activa y la potencia reactiva de tu ángulo de fase. Ten en cuenta la ecuación de un triángulo rectángulo; para calcular el ángulo necesitas conocer los teoremas del coseno, del seno y de la tangente. También necesitas conocer el teorema de Pitágoras ( c² = √(a² + b²) ) para calcular las magnitudes de los lados del triángulo. También necesitas saber en qué unidades está expresada cada tipo de potencia. La potencia aparente se mide en voltiamperios (VA). La potencia activa se mide en vatios (watts) y la potencia reactiva se mide en unidades denominadas voltiamperios reactivos (VAR). Existen varias ecuaciones para calcular estos y todas ellas se explicarán en este artículo. Ahora tienes las bases que necesitarás para calcular lo que estás intentando calcular.

Pasos

1
Calcula la impedancia (supón que la impedancia está en el mismo lugar en donde está la potencia aparente en la imagen de arriba). De este modo, para encontrar la impedancia necesitarás utilizar el teorema de Pitágoras c² = √ (a² + b²).
2
Por consiguiente, la impedancia total (representada como “Z”) es igual a la potencia activa al cuadrado más la potencia reactiva al cuadrado, y luego debes calcular la raíz cuadrada del resultado.
- (Z = √(60² + 60²)). De esta manera, si ingresas esto en tu calculadora científica, te mostrará un resultado de 84,85 Ω (Z = 84,85 Ω).
3
Busca tu ángulo de fase. Ya tienes la hipotenusa, la cual es tu impedancia. También tienes tu lado adyacente, el cual es tu potencia activa y tienes tu lado opuesto, el cual es tu potencia reactiva. Por eso, para encontrar el ángulo puedes utilizar alguno de los teoremas que mencionamos anteriormente. Por ejemplo, utilizaremos el teorema de la tangente, que indica que hay que calcular el lado opuesto dividido por el lado adyacente (reactiva/activa).
- Deberías tener una ecuación similar a esta: (60/60=1).
4
Averigua la inversa de la tangente y obtén tu ángulo de fase. La inversa de la tangente es un botón de tu calculadora. Ahora calcula la inversa de la tangente de la ecuación del paso anterior y esta te dará tu ángulo de fase. Tu ecuación debería verse parecida a esta: tan‾ ¹ (1) = ángulo de fase. Por lo tanto, tu respuesta debería ser 45º.
5
Calcula tu corriente total (amperios). Tu corriente está expresada en unidades de amperios, que también se representan con una “A”. La fórmula que se utiliza para calcular la corriente es: voltaje entre impedancia, lo que numéricamente debería verse así: 120 V/84,85 Ω. Ahora deberías tener una respuesta de aproximadamente 1,141 A (120 V/84,84 Ω = 1,141 A).
6
Ahora debes calcular tu potencia aparente, la cual está representada como “S”. Para calcular la potencia aparente no necesitas utilizar el teorema de Pitágoras, ya que tuviste en cuenta tu hipotenusa para calcular la impedancia. Al recordar que la potencia aparente está expresada en unidades de voltiamperios, podemos calcular la potencia aparente utilizando la fórmula: voltaje al cuadrado dividido por tu impedancia total. Tu ecuación debería ser parecida a esta: 120 V²/84,85 Ω. Ahora deberías obtener un resultado de 169,71 VA. ( 120²/84,85 = 169,71 )
7
Ahora debes calcular tu potencia activa, la cual está representada como “P”. Para calcular la potencia activa, debes haber hallado la corriente, tal como lo hiciste en el paso número cuatro. La potencia activa, la cual se expresa en unidades de vatios, se calcula multiplicando tu corriente al cuadrado (1,414²) por la resistencia de tu circuito (60 Ω). Deberías obtener un resultado de 78,11 vatios. Tu ecuación debería ser parecida a esta: 1,141² x 60 = 78,11.
8
¡Calcula tu factor de potencia! Para calcular tu factor de potencia necesitas la siguiente información: vatios y voltiamperios. Ya calculaste esta información en los pasos anteriores. Tu potencia es igual a 78,11 vatios y tus voltiamperios son iguales a 169,71 VA. La fórmula para tu factor de potencia, que también se puede representar como f.d.p., es vatios dividido por voltiamperios. Debería quedarte una ecuación similar a esta: 78,11/169,71 = 0,460.
- También puedes expresarlo como porcentaje, por consiguiente, debes multiplicar 0,460 por 100, y obtendrás un factor de potencia de 46%.

Advertencias

Este fue solo un ejemplo básico de cómo calcular un ángulo de fase y un factor de potencia. Existen circuitos mucho más complicados incluyendo las potencias capacitivas, resistencias y reactancias más grandes.
Al calcular tu impedancia, debes utilizar la función de inversa de la tangente y no la función regular de la tangente en tu calculadora. Si cometes este error, obtendrás un ángulo de fase incorrecto.