Calcular potencia eléctrica: potencia activa, aparente y cos φ

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No toda la potencia eléctrica realiza trabajo útil. En motores, transformadores y lámparas fluorescentes aparece la potencia reactiva, energía que oscila sin generar trabajo. Esto diferencia la potencia activa (energía realmente utilizada) de la potencia aparente (energía total demandada). Nuestro calculador obtiene todos estos valores, incluido el factor de potencia cos φ.

Paso a paso: cómo usar el calculador de potencia eléctrica

  1. Elegir el tipo de sistema: Monofásico (230 V, electrodomésticos) o Trifásico (400 V, motores, industria).
  2. Introducir los valores conocidos: Tensión (V), corriente (A) y factor de potencia cos φ (0–1).
  3. Potencia activa (P): P = U × I × cos φ (monofásico). P = √3 × U × I × cos φ (trifásico).
  4. Potencia aparente (S): S = U × I (monofásico). S = √3 × U × I (trifásico).
  5. Potencia reactiva (Q): Q = √(S² - P²) o bien Q = U × I × sin φ.

Ejemplos prácticos

Motor eléctrico 3 kW, 400 V trifásico, cos φ = 0,85: Potencia aparente S = 3000/0,85 = 3.529 VA. Corriente I = S / (√3 × 400) = 5,1 A. Potencia reactiva Q = √(3529²−3000²) = 1.859 VAr.

Electrodoméstico 230 V, 8 A, cos φ = 0,95: Potencia activa P = 230 × 8 × 0,95 = 1.748 W. Potencia aparente S = 230 × 8 = 1.840 VA. Potencia reactiva Q = 575 VAr.

Compensación con condensadores: El motor necesita 1.859 VAr de potencia reactiva. El condensador lo compensa → cos φ mejora hasta 0,99. Ahorro en instalaciones industriales: los distribuidores cobran un recargo por potencia reactiva cuando no se compensa.

Fórmulas de potencia

  • Potencia activa: P = U × I × cos φ (W)
  • Potencia aparente: S = U × I (VA)
  • Potencia reactiva: Q = √(S²−P²) (VAr)
  • Trifásico: multiplicar por √3 = 1,732
  • cos φ = P/S (factor de potencia)

Preguntas frecuentes

¿Qué significa cos φ = 1?

Con cos φ = 1 la potencia aparente coincide con la potencia activa: no hay potencia reactiva. Esto ocurre en cargas puramente resistivas (bombillas incandescentes, calefactores). Los motores y transformadores presentan cos φ entre 0,7 y 0,9.

¿Por qué los clientes industriales pagan por la potencia reactiva?

La potencia reactiva sobrecarga la red (cables y transformadores deben tener mayor capacidad) sin generar beneficio útil. Las distribuidoras aplican cargos por potencia reactiva a partir de cierto umbral. Las instalaciones de compensación (bancos de condensadores) mejoran el factor de potencia y eliminan este coste.

¿En qué se diferencia la red monofásica de la trifásica?

Monofásica (230 V): para electrodomésticos, iluminación y pequeños motores. Trifásica/Trifásica (400 V): para motores grandes, industria y carga de vehículos eléctricos (22 kW). En la fórmula trifásica siempre se multiplica por √3 (≈ 1,732).