f_t_septima_edicion

32.8 El fa cto r de potencia 635
El circuito de antena en un receptor de radio contiene un condensador variable que funciona
como sintonizador. La capacitancia se modifica hasta lograr que la frecuencia de resonancia
sea igual a la frecuencia particular de la señal que se desea sintonizar. Cuando esto
sucede, la corriente es máxima y el receptor responde a la señal así captada.
El factor de potencia
En circuitos de ca no se consume potencia debido a la capacitancia o a la inductancia.
La energía simplemente se almacena en un instante y se libera en otro, lo que hace que la
corriente y el voltaje estén fuera de fase. Siempre que la corriente y el voltaje están en fase,
la potencia P suministrada es un máximo dado por
donde i = corriente efectiva
V = voltaje efectivo
P = iV
Esta condición se satisface cuando el circuito de ca contiene solamente resistencia R o bien,
cuando el circuito está en resonancia (XL = Xc).
Sin embargo, en condiciones normales un circuito de ca contiene suficiente reactancia
para limitar la potencia efectiva. En todo caso, la potencia suministrada al circuito es una función
sólo de la componente del voltaje V que está en fase con la corriente. A partir de la figura
32.11, esta componente es V , y se puede escribir como sigue:
VR = V eos $
donde O es el ángulo de fase. Por tanto, la potencia efectiva consumida en un circuito de ca es
P = ¿V cosí> (32.34)
La cantidad eos O se llama factor de potencia del circuito. Observe que eos O puede
variar desde cero, en un circuito que contiene reactancia pura (O = 90°), hasta la unidad, en
un circuito que contiene únicamente resistencia (O = 0o).
La ecuación (32.30) y la figura 32.12 muestran que el factor de potencia puede determinarse
también mediante
eos = — = — (32.35)
z W + (XL - x c)2
Ejemplo 32.4
„ (a) ¿Cuál es el factor de potencia del circuito descrito en el ejemplo 32.3? (b) ¿Qué potencia
absorbe el circuito?
Solución (a): El factor de potencia se calcula mediante la ecuación (32.35):
R 40 ü
eos = — = ------— = 0.33
Z 121 O
Solución (b): La potencia absorbida en el circuito es
P = iV eos $ = (0.992 A)(120 V)(0.33)
= 39.3 W
El factor de potencia se expresa a veces como un porcentaje, en vez de hacerlo en cifras
decimales. Por ejemplo, el factor de potencia de 0.33 en el ejemplo anterior podría escribirse
como 33%. La mayor parte de los circuitos de ca comerciales tienen factores de potencia de
80% a 90% porque generalmente contienen más inductancia que capacitancia. Puesto que esto
requiere que las compañías de energía eléctrica suministren más corriente para alcanzar cierta
potencia, dichas compañías ofrecen tarifas más bajas a los consumidores cuyos factores de potencias
son superiores a 90%. Los usuarios comerciales pueden mejorar sus factores de potencia
inductiva por varios medios, por ejemplo, añadiendo condensadores.