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Concepto de factor de potencia
Corrección del factor de potencia

1. Concepto de factor de potencia

Los receptores eléctricos deben su utilidad a que transforman la energía eléctrica que absorben en otro tipo de energía como la motriz, la luminosa o la calorífica.
La mayoría de los receptores eléctricos son de tipo resistivo o inductivo. Las cargas inductivas, como los motores o los tubos fluorescentes, aportan a la instalación una reactancia inductiva no deseable, ya que conlleva una potencia reactiva que no se transforma en energía útil y que obliga a que los conductores soporten mayores intensidades.

    Por tanto, la potencia aparente S que absorben de la red tiene una componente activa y otra componente reactiva de carácter inductivo.
    La potencia activa, P, en vatios, es entregada o absorbida por la carga y representa la medida del trabajo útil por unidad de tiempo que puede realizar la carga.
    La potencia reactiva Q, en voltamperios reactivos, representa un bombeo de energía necesario para el funcionamiento del receptor, que no nos proporciona ninguna energía útil e implica un aumento de la potencia aparente que tenemos que trasportar a través de la línea.
    Se denomina factor de potencia, k, a la relación que existe entre la potencia activa y la potencia aparente:

                            2. Corrección del factor de potencia

    El exceso de potencia reactiva en una instalación supone mayores pérdidas por efecto Joule en los conductores y un peor aprovechamiento de los recursos del sistema eléctrico, motivo por el que las compañías eléctricas penalizan este consumo con un complemento llamado de energía reactiva, que no puede ser superior al 47%. Por tanto, si los valores de potencia reactiva superan determinados límites es necesario corregirlos. Esto se consigue anulando total o parcialmente los efectos de la potencia inductiva mediante la instalación de condensadores en paralelo con la carga o receptor.
    Como hemos visto, la efectividad de una instalación se mide con el factor de potencia, que es igual al cos φ. Considerando las instalaciones como un circuito paralelo RL, el efecto inductivo se puede contrarrestar conectando una reactancia capacitiva X_C en paralelo de forma que Qc compense a la Q de la instalación. Una carga capacitiva, o batería de capacitores, también es una carga reactiva, pero tiene signo contrario a las cargas inductivas, por lo que compensará la potencia reactiva producida en la instalación por esas cargas. En la práctica no se corrige el factor de potencia hasta el valor 1 para evitar fenómenos de resonancia.
Para pasar de un factor de potencia cos φ₁ a otro cos φ₂, partiendo del triángulo de potencias del gráfico, tendremos:

Considerando el valor absoluto de Q_C:

Corrección del factor de potencia
Esta unidad interactiva requiere la máquina virtual de Java J2RE.	Puedes introducir el valor de la potencia activa P y variar los valores de φ_1,φ₂, la tensión y l la frecuenia en los cursores inferiores.