1. Reactancia capacitativa pura
En un circuito con reactancia capacitativa pura, la corriente está adelantada 90° respecto a la tensión aplicada al condensador. La relación entre la corriente (iii) y la tensión (vvv) es la siguiente:i=Imaˊxsin(ωt+90∘)yv=Vmaˊxsin(ωt)i = I_{\text{máx}} \sin(\omega t + 90^\circ) \quad \text{y} \quad v = V_{\text{máx}} \sin(\omega t)i=Imaˊxsin(ωt+90∘)yv=Vmaˊxsin(ωt)
La corriente efectiva (IeficazI_{\text{eficaz}}Ieficaz) se calcula aplicando la ley de Ohm, considerando que la corriente está adelantada 90° respecto a la tensión aplicada:Ieficaz=VeficazXCI_{\text{eficaz}} = \frac{V_{\text{eficaz}}}{X_C}Ieficaz=XCVeficaz
2. Potencia en CA
La potencia desarrollada en un circuito depende del tipo de receptor, y se puede clasificar en potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente.
A. Potencia activa
La potencia activa (PPP) es la potencia real que consume un receptor, medida por los contadores eléctricos. En un circuito de CA, la potencia activa se calcula como:P=VIcos(ϕ)[W]P = V I \cos(\phi) \quad [\text{W}]P=VIcos(ϕ)[W]
Donde VVV e III son los valores eficaces de la tensión y corriente, respectivamente, y ϕ\phiϕ es el ángulo de desfase entre la tensión y la corriente. En un circuito resistivo puro, no hay desfase (ϕ=0\phi = 0ϕ=0), por lo que cos(ϕ)=1\cos(\phi) = 1cos(ϕ)=1, y la potencia activa se simplifica a:P=VI[W]P = V I \quad [\text{W}]P=VI[W]
B. Potencia reactiva
La potencia reactiva (QQQ) es necesaria para generar los campos magnéticos en algunos receptores como motores y transformadores, pero no realiza trabajo útil y afecta negativamente la transmisión de energía. Se calcula como:Q=VIsin(ϕ)[VAr]Q = V I \sin(\phi) \quad [\text{VAr}]Q=VIsin(ϕ)[VAr]
La unidad de la potencia reactiva es el voltamperio reactivo (VAr). En un circuito inductivo puro, el desfase es de 90° (ϕ=90∘\phi = 90^\circϕ=90∘), y en un circuito capacitativo puro, el desfase es de −90° (ϕ=−90∘\phi = -90^\circϕ=−90∘):
- Potencia reactiva inductiva (QLQ_LQL): QL=VIQ_L = V IQL=VI
- Potencia reactiva capacitiva (QCQ_CQC): QC=−VIQ_C = -V IQC=−VI
La potencia reactiva total se obtiene sumando las contribuciones inductivas y capacitivas:Q=QL−∣QC∣Q = Q_L – |Q_C|Q=QL−∣QC∣
C. Potencia aparente
La potencia aparente (SSS) es la potencia total transmitida por las líneas eléctricas. Es la suma vectorial de la potencia activa y reactiva, y su unidad es el voltamperio (VA). Se calcula como:S=P2+Q2[VA]S = \sqrt{P^2 + Q^2} \quad [\text{VA}]S=P2+Q2
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