3 tipos de potencias eléctricas

La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un aparato eléctrico para realizar un trabajo o la cantidad de trabajo que el mismo realiza en unidad de tiempo. Se mide en Watts y las notaciones de kilowatt (kW) y megawatt (MW) son usadas principalmente para potencias de suministro o consumo. Sin ir más lejos, la compañía suministradora de energía en nuestro país, es decir CFE, tiene las siguientes potencias o demandas contratadas en baja tensión:

La designación de miliwatts (mW), se usa comúnmente en el área de electrónica, por ejemplo el consumo de un LED de 5mm tipo ultra brillante es de 40 mW (0.04 W) a una tensión de alimentación directa promedio de 3.2 V.

Regresando a nuestro tema, sabemos que existen equipos que funcionan con corriente alterna, basados en el electromagnetismo, como por ejemplo los motores y los transformadores. En este tipo de máquinas dinámicas como el motor y estáticas como el transformador, pueden existir hasta tres tipos diferentes de potencia:

• Potencia activa
• Potencia reactiva
• Potencia aparente

El triángulo de potencias

La investigación de muchos años en el área de la electricidad ha ido explicando de forma matemática estos fenómenos haciendo uso de complejos procedimientos y sintetizando los resultados en una forma geométrica conocida como: El triángulo de potencias. Este triángulo de potencias se forma por la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente. Al coseno del ángulo que se genera entre la potencia aparente y la activa se le conoce como: factor de potencia, es decir si a este ángulo lo identificamos con la letra griega ϴ (teta), el coseno de ϴ es el factor de potencia y depende directamente de la potencia reactiva; la relación es simple: a mayor potencia reactiva, mayor será ese ángulo ϴ y menos eficiente será el equipo al que le corresponda. Del fenómeno del factor de potencia hablaremos con mayor detalle en futuras entradas.

El triángulo de potencias se forma por la potencia activa, reactiva y aparente, en ángulo ϴ, varía según la potencia reactiva.

Ver también: ¿Qué es la potencia eléctrica?

A continuación describiremos brevemente cada una de las potencias que mencionamos:

1. La potencia activa es la potencia útil, o dicho de otra forma es la energía que realmente se aprovecha cuando se pone en marcha un equipo eléctrico y realiza un trabajo. Por ejemplo, la energía que entrega el eje de un motor cuando pone en movimiento un mecanismo o maquinaria; la del calor que proporciona la resistencia de un calentador eléctrico; la luz que proporciona una lámpara, etcétera.
   
   Y por otro lado, son los 5 kW que tenemos contratados en nuestros domicilios cuando nuestra acometida es aérea o subterránea, es decir la potencia contratada con CFE y que nos llega a la casa, o bien la potencia contratada por una escuela, empresa, fabrica u oficina y que llega a través de la red de distribución de corriente alterna. La potencia consumida por todos los aparatos eléctricos que utilizamos normalmente es registrada por los medidores o watthorimetros que instala dicha empresa para cobrar el total de la energía eléctrica consumida cada bimestre.
   
   
2. La potencia reactiva es la que consumen los motores, transformadores y todos los dispositivos o aparatos eléctricos que poseen algún tipo de bobina o enrollado para crear un campo electromagnético. Esas bobinas o enrollados que forman parte del circuito eléctrico constituyen cargas para el sistema eléctrico que consumen tanto potencia activa como potencia reactiva, y de su eficiencia de trabajo depende el factor de potencia.
   
   Mientras más bajo sea el factor de potencia, mayor será la potencia reactiva consumida. Además, esta potencia reactiva no produce ningún trabajo útil ni afecta en el proceso de transmisión de la energía a través de las líneas de distribución eléctrica.
   
   Se representa con la letra Q, su unidad de medida es el Volt Ampere reactivo ó VAR; del mismo modo se colocan los prefijos k y M, para indicar kilo (miles) o mega (millones), respectivamente.
   
   
3. La potencia aparente, como lo podemos observar en el triángulo de potencias, es la potencia total, es decir la suma de la potencia activa y la reactiva. Estas dos potencias representan la potencia que se toma de la red de distribución eléctrica, que es igual a toda la potencia que entregan los generadores en las plantas eléctricas. Estas potencias se transmiten a través de las líneas o cables de distribución para hacerla llegar hasta los consumidores que van desde casas, fábricas, restaurantes, centros comerciales, oficinas gubernamentales, industrias, etcétera.
   
   Esta potencia se representa con la letra S y su unidad de medida son los Volt-Ampere ó VA, esta nomenclatura se ve de manera permanente en las capacidades de los transformadores de distribución los cuales viene marcados con kVA.
   
   

Para finalizar con esta parte, haremos un breve análisis: sabemos que cuando proyectamos una instalación eléctrica hacemos básicamente una sumatoria de cargas que representa toda la potencia que se necesita o que se demandará, esa potencia es la potencia activa P, que debe ser considerada para determinar si nuestra instalación debe ser monofásica o trifásica; si tomamos en cuenta la tabla anterior que corresponde a la potencia contratada con CFE, con esta potencia de demanda o activa seleccionamos el tipo de servicio. Ahora bien, la potencia demandada es la que realmente se consume, que puede ser menor, igual o mayor que la contratada.