martes, 7 de octubre de 2014

Potencia constante y se inventaron un truco. "Energía reactiva".

Para “simplificar” las cosas, los ingenieros eléctricos decidieron que en vez de trabajar con corriente alterna que era muy complicado, iban a trabajar con potencia constante y se inventaron un truco. Para que la potencia con la que iban a trabajar fuera constante, independientemente de la frecuencia de oscilación (periodos por segundo) y la fase se inventaron un término “imaginario” (potencia reactiva) que sumado a la potencia real que hace funcionar nuestro electrodomésticos (potencia activa) siempre de un valor constante, para conseguir esto la potencia reactiva es como un negativo de la activa de manera que sumadas al cuadrado siempre dan un valor constante (el cuadrado de la potencia aparente). Para verlo más claro, una rueda tiene un radio constante, si pintamos un punto rojo en la cubierta, la distancia de ese punto al eje (centro) es constante, ahora bien, si la rueda gira, ese punto dibujado en la cubierta se mueve, tendrá momentos en los que esté más cerca del manillar y luego irá moviéndose hacia el suelo , la potencia activa debe entenderse como esa distancia que hay en cada momento entre el punto dibujado en la cubierta y el suelo, la función que se dibujará será una función seno con una determinada fase. Si además del punto rojo dibujamos otro punto en la cubierta, azul en este caso, de manera que el rojo quede lo más cerca del manillar y el azul a mitad de distancia del punto rojo y el suelo, veremos como el punto azul también va bajando y subiendo. Si se pudiera dibujar la distancia de cada punto al suelo en cada momento, veríamos dos ondas sinusoidales, de igual periodo, pero con un desfase de 90º (cuarto de vuelta), de manera que cuando una distancia es máxima o mínima la otra es 0, y siempre cumplen que sumadas sus distancias al cuadrado respecto al suelo dan una constante. Que quede claro que la potencia reactiva es un truco para simplificar algunos cálculos, pero NO EXISTE, es una manera cómoda de explicar efectos de desfase en la corriente alterna, si leéis en algún sitio que tal máquina aprovecha la potencia reactiva lo único que implica es que en algún momento hay bobinas o condensadores y en vez de desperdiciar esa potencia que se desfase, la aprovecha. La potencia reactiva es potencia desplazada en fase, que no está donde suele estar la potencia “habitual”.

El coseno de phi.
Si calculas el coseno de phi es igual al cociente entre potencia aparente y potencia activa. Si cambias el coseno de phi y calculas la potencia activa despejando en la fórmula, cuanto mayor sea el coseno de phi menor será el resultado de la potencia activa .Ya sé que el triangulo de potencias se aplastaría pero mejorando el coseno también disminuye la potencia activa aunque sea débilmente.
Como cos (phi)=1 la corriente está en fase con la tensión, la potencia activa P es igual a la aparente S, y la potencia reactiva Q es CERO.
P=1.200W
cos (phi)=1
S=P/cos(phi)=1.200/1=1.200VA
Q=sqrt(S^2-P^2)=sqrt (1.200^2-1.200^2)=0
Si, por ejemplo la tensión en el enchufe es de 240V
U=240V
I=P/ (U cos (phi))=5A es la corriente absorbida del enchufe.
Si empeoras el cos (phi) disminuyéndolo al valor de 0,8 añadiendo elementos reactivos, la Potencia Activa será la misma que antes, (1.200W) pero aparecerá Potencia Reactiva que antes no había:
cos (phi)=0,8
P=1.200W
S=P/cos(phi)=1.200/0,8=1.500VA
Q=sqrt (1.500^2-1.200^2)=900Var
I=P/ (U cos(phi))=1.200/(240×0.8)=6,25A es la nueva corriente absorbida del enchufe. Según formulas de cuando yo estudiaba físico matemático.

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