Potencia eléctrica

Tres potencias, no una

En corriente alterna, la potencia que se lee multiplicando volts por amperes no es la que de verdad hace trabajo. Con motores, transformadores y equipos electrónicos la corriente se atrasa respecto del voltaje, y esa parte de la corriente va y vuelve sin convertirse en calor ni movimiento. Por eso se habla de tres potencias:

• Activa (P), en watts o kW: la que hace trabajo y la que cobra la boleta (kWh).
• Aparente (S), en VA o kVA: volts por amperes. Es la que dimensiona empalmes, transformadores y generadores, porque los cables llevan la corriente completa.
• Reactiva (Q), en VAr o kVAr: la que circula sin hacer trabajo. Es la que corrigen los bancos de condensadores.

Las tres forman un triángulo rectángulo: S es la hipotenusa, y el ángulo φ entre S y P es el mismo que hay entre voltaje y corriente. Su coseno es el factor de potencia.

Cómo se calcula

Monofásica: S = V × I

Trifásica: S = √3 × V × I

P = S × cos φ

Q = √(S² − P²)

En trifásico, V es la tensión entre fases (380 V en Chile) e I la corriente de una fase, con la carga repartida por igual entre las tres. Si conoces la potencia activa y el cos φ, el camino es al revés: S = P ÷ cos φ y la reactiva sale del mismo triángulo.

Ejemplo

Un motor trifásico a 380 V que toma 10 A por fase con cos φ 0,85. La potencia aparente es √3 × 380 × 10 = 6.582 VA, o 6,58 kVA. La activa, 6.582 × 0,85 = 5.595 W, o 5,6 kW: eso es lo que se paga. La reactiva, √(6.582² − 5.595²) = 3.467 VAr. Con el mismo motor a cos φ 1 la corriente bajaría a 8,5 A para la misma potencia útil.

Monofásico o trifásico en Chile

La red pública de distribución entrega 220 V entre fase y neutro y 380 V entre fases, a 50 Hz. Una casa con empalme monofásico usa la primera; talleres, bombas, ascensores y motores grandes usan la segunda. Al calcular en trifásico se usa siempre la tensión entre fases con el factor √3: usar 220 V con esa fórmula da un resultado 42% más bajo.

Para qué sirve

Para elegir un generador o un transformador, que se venden en kVA; para saber cuánta potencia real consume una máquina y llevarla a pesos con la calculadora de consumo eléctrico; para ver cuántos kVAr de condensadores hacen falta con la de factor de potencia, y para pasar de kW a HP o kVA con el conversor kW, HP y kVA. Si tienes la potencia y buscas la corriente, la calculadora de amperaje hace el camino inverso.

Fuente

Las tensiones nominales de 220 V y 380 V y la frecuencia de 50 Hz están en el Pliego Técnico Normativo RPTD N°01 "Tensiones y frecuencias nominales" de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC, RPTD N°01). Las fórmulas son las de cualquier texto de circuitos de corriente alterna.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre kW y kVA?

Los kW son potencia activa, la que hace trabajo y se cobra; los kVA son potencia aparente, volts por amperes. Los une el factor de potencia: kW = kVA × cos φ. Un generador de 10 kVA con cos φ 0,8 entrega 8 kW reales.

¿Por qué mi generador dice kVA y mi estufa watts?

Porque el generador no sabe qué le vas a conectar: su límite es la corriente que puede entregar, y eso se expresa en VA. La estufa es una carga resistiva con cos φ 1, así que sus VA y sus watts coinciden y la placa pone watts.

¿En trifásico uso 220 o 380 V?

Con la fórmula √3 × V × I se usa la tensión entre fases: 380 V. Si prefieres calcular con 220 V fase-neutro, la potencia total es 3 × 220 × I, que da lo mismo. Lo que no se puede es mezclar 220 V con √3.

¿Qué cos φ pongo si no lo sé?

Búscalo en la placa del equipo. Si no aparece, 1 para calefacción e iluminación incandescente; 0,85 para motores de inducción a plena carga; 0,9 para equipos electrónicos con corrección de factor de potencia; 0,8 como valor conservador para una instalación mixta.