Asignacion #1 Circuitos Electricos II SAIA

1. UNIVERSIDAD FERMIN TORO
VICE RECTORADO ACADEMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA EN TELECOMUNICACIONES
ASIGNACION #1
CIRCUITOS ELECTRICOS II
DIEGO GONZALEZ
16.714.513
CABUDARE, MARZO 2015

2. DESARROLLO
1. CALCULO DE LAS POTENCIAS DE UN SISTEMAS
En un sistema, para calcular la potencia de cada fase, aplicaremos las
mismas expresiones que para un sistema monofásico.
Estas expresiones serán:
 Potencia activa: En cada fase la potencia activa se calculará:
La unidad de medida será el Watio (W).
 Potencia reactiva: La potencia reactiva se calculará para cada fase
usando la expresión:
La potencia reactiva se medirá en Voltamperios reactivos (VAr).
 Potencia aparente: Igualmente, la potencia aparente se calculará para
cada fase:
La unidad de medida es el Voltamperio (VA).
2. CALCULO DE LAS POTENCIAS TOTALES DE UN SISTEMA
Las potencias totales en un sistema serán:

3. Si se trata de un sistema equilibrado, el cálculo de la potencia se
simplifica bastante al ser iguales las tensiones, intensidades y ángulos de
fase:
3. FACTOR DE POTENCIA, DIFERENTES FACTORES Y EJEMPLO DE
CALCULO
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
razón, f.d.p = 1 en cargas puramente resistivas; y en elementos inductivos y
capacitivos ideales sin resistencia f.d.p = 0.
Donde Φ es el ángulo entre la potencia activa P y el valor absoluto de la
aparente S.
Si las ondas de voltaje y corriente son puramente senoidales
entonces . Φv es el ángulo del voltaje. Φi es el ángulo
de la corriente.
El Factor de Potencia (FP) es la relación entre las Potencias Activa (P) y
Aparente (S). Si la onda de corriente alterna es perfectamente senoidal, FP
y Cosφ coinciden.
Si la onda no fuese perfecta S no estaría únicamente compuesta por P y
Q, sino que aparecería una tercera componente suma de todas las
potencias que genera la distorsión. A esta componente de distorsión le
llamaremos D.
Supongamos que en la instalación hay una Tasa de Distorsión Armónica
(THD) alta y debido a que hay corrientes armónicas. Estas corrientes

4. armónicas, junto con la tensión a la que está sometido el conductor por el
fluyen da como resultado una potencia, que si fuese ésta la única distorsión
en la instalación, su valor se correspondería con el total de las distorsiones
D.
El Cosφ (Coseno de φ) no es más que el coseno del ángulo φ que
forman la potencia activa (P) y la aparente (S) en el triángulo de
potencias tradicional.
Si las corrientes y tensiones son perfectamente senoidales se tiene la
figura 1 y por lo tanto:
Resultando que el f.d.p es el coseno del ángulo que forman
los fasores de la corriente y la tensión. En este caso se puede observar que
cos(<v-<I) = cos(<Z) donde Z es la impedancia equivalente del sistema. A partir
de esto se puede entender el como una medida de la
habilidad del elemento Z para absorber potencia activa. Para una resistencia:
. Para una inductancia y condensador:
Se dice que:
 Un factor de potencia adelantado significa que la corriente se
adelanta con respecto a la tensión, lo que implica carga
capacitiva. Potencia reactiva negativa. 2
 Un factor de potencia atrasado significa que la corriente se
retrasa con respecto a la tensión, lo que implica carga inductiva.
Potencia reactiva positiva. 3
El dispositivo utilizado para medir el f.d.p. se denomina cosímetro.
Del mayor o menor retraso o adelanto que provoque un equipo eléctrico
cualquiera en la corriente (I) que fluye por un circuito, en relación con el
voltaje o tensión (V), así será el factor de potencia o Cos que tenga dicho
equipo

5. En un circuito eléctrico de corriente alterna se pueden llegar a encontrar
tres tipos de potencias eléctricas diferentes:
 Potencia activa (P) (resistiva)
 Potencia reactiva (Q) (inductiva)
 Potencia aparente (S) (total)
Potencia activa o resistiva (P)
Cuando conectamos una resistencia (R) o carga resistiva en un circuito de
corriente alterna, el trabajo útil que genera dicha carga determinará la
potencia activa que tendrá que proporcionar la fuente de fuerza electromotriz
(FEM). La potencia activa se representa por medio de la letra (P) y su unidad
de medida es el watt (W).
Los múltiplos más utilizados del watt son: el kilowatt (kW) y el megawatt
(MW) y los submúltiplos, el miliwatt (mW) y el microwatt ( W).
La fórmula matemática para hallar la potencia activa que consume un
equipo eléctrico cualquiera cuando se encuentra conectado a un circuito
monofásico de corriente alterna es la siguiente:
P = Potencia de consumo eléctrico, expresada en watt (W)
I = Intensidad de la corriente que fluye por el circuito, en ampere (A)
Cos = Valor del factor de potencia o coseno de “fi”
Potencia reactiva o inductiva (Q)
Esta potencia la consumen los circuitos de corriente alterna que tienen
conectadas cargas reactivas, como pueden ser motores, transformadores de
voltaje y cualquier otro dispositivo similar que posea bobinas o enrollados.
Esos dispositivos no sólo consumen la potencia activa que suministra la
fuente deFEM, sino también potencia reactiva.

6. La potencia reactiva o inductiva no proporciona ningún tipo de trabajo útil,
pero los dispositivos que poseen enrollados de alambre de cobre, requieren
ese tipo de potencia para poder producir el campo magnético con el cual
funcionan. La unidad de medida de la potencia reactiva es el volt-ampere
reactivo (VAR).
La fórmula matemática para hallar la potencia reactiva de un circuito
eléctrico es la siguiente:
Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (VAR)
S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA)
P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W)
Potencia aparente o total (S)
La potencia aparente (S), llamada también "potencia total", es el resultado
de la suma geométrica de las potencias activa y reactiva. Esta potencia es la
que realmente suministra una planta eléctrica cuando se encuentra
funcionando al vacío, es decir, sin ningún tipo de carga conectada, mientras
que la potencia que consumen las cargas conectadas al circuito eléctrico es
potencia activa (P).
La potencia aparente se representa con la letra “S” y su unidad de
medida es el volt-ampere (VA). La fórmula matemática para hallar el valor de
este tipo de potencia es la siguiente:
S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA

7. V = Voltaje de la corriente, expresado en volt
I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A)
La potencia activa, por ejemplo, es la que proporciona realmente el eje de
un motor eléctrico cuando le está transmitiendo su fuerza a otro dispositivo
mecánico para hacerlo funcionar.
Midamos en ese caso con un voltímetro la tensión o voltaje (V) que llega
hasta los bornes del motor y seguidamente, por medio de un amperímetro, la
intensidad de corriente en ampere (A) que fluye por el circuito eléctrico de
ese motor. A continuación multipliquemos las cifras de los dos valores
obtenidos y el resultado de la operación será el valor de la potencia aparente
(S), expresada en volt-ampere (VA) que desarrolla dicho motor y no
precisamente su potencia activa (P) en watt (W).
La cifra que se obtiene de la operación matemática de hallar el valor de la
potencia aparente (S) que desarrolla un dispositivo será siempre superior a la
que corresponde a la potencia activa (P), porque al realizar esa operación
matemática no se está tomando en cuenta el valor del factor de potencia o
coseno de “fi” (Cos).
4. CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA
Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son
de carácter reactivo, a causa de la presencia principalmente de equipos
de refrigeración, motores, etc. Este carácter reactivo obliga que junto a la
potencia activa (KW) exista una potencia llamada Reactiva (KVAR), las
cuales en su conjunto determinen el comportamiento operacional de dichos
equipos y motores.
Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por
las empresas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las
propias industrias. Al ser suministrada por las empresas de electricidad
deberá ser producida y transportada por las redes, ocasionando necesidades
de inversión en capacidades mayores de los equipos y redes de transporte.

8. Todas estas cargas industriales necesitan de corrientes reactivas para su
operación. La naturaleza de esas corrientes es descrita a continuación,
mostrándose que son la causa principal del bajo factor de potencia.
¿Cómo mejorar el factor de potencia?
El factor de potencia exigido por la empresa eléctrica se puede conseguir en
una forma práctica y económica, instalando condensadores eléctricos estáticos
o utilizando los motores sincrónicos disponibles en su industria.

9. CONCLUSIONES
relación que existe entre la
potencia activa (KW) y la potencia aparente (KVA) y es indicativo de
la eficiencia con que se está utilizando la energía eléctrica para producir un
trabajo útil.
inductiva, entre las que destacan los motores de inducción, los cuales pueden
agravarlo si no se operan en las condiciones para las que fueron diseñados.
encia es causa de recargos en la cuenta de energía
eléctrica, los cuales llegan a ser significativos cuando el factor de potencia es
reducido.
a la capacidad de los equipos con el riesgo
de incurrir en sobrecargas peligrosas y pérdidas excesivas con un dispendio de
energía.
la selección y operación correcta de los equipos. Por ejemplo, adecuando la
carga de los motores a su valor nominal.
mejorar el factor de potencia, sobre todo en instalaciones existentes.
ahorros que se tienen al evitar los recargos por bajo factor de potencia en el
recibo de energía eléctrica.
la carga que van a
compensar, mayores son los beneficios que se obtienen.
el empleo de bancos de capacitores automáticos.
Recurrir a especialistas es conveniente, si no se cuenta con los elementos
necesarios para resolverlo.

10. FUENTES CONSULTADAS
Factor Potencia. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia
Sistema Eléctrico de Potencia. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_el%C3%A9ctrico_de_potencia
Sistema Eléctrico de Potencia. Disponible en:
http://html.rincondelvago.com/sistema-electrico-de-potencia.html
Sistema de Potencias. Disponible en:
http://es.wikiversity.org/wiki/Sistemas_de_Potencia