Medicion de Potencia en AC [Monofasico]

Mediciones El\u00e9ctricas II

CET 18 \u2013 Modalidad Electromec\u00e1nica

Medici\u00f3n de Potencia en AC La determinaci\u00f3n de la potencia en corriente alterna (AC) normalmente suele realizarse por medio de Vat\u00edmetros, los cuales miden directamente la potencia, o bien mediante Co nta d o re s en los que la potencia se obtiene a partir de la energ\u00eda registrada.

VAT\u00cdMETROS El instrumento encargado de medir la potencia en AC es el Vat\u00edmetro. Su representaci\u00f3n esquem\u00e1tica es la de la Figura 1 y su principio de funcionamiento est\u00e1 basado en la interacci\u00f3n de dos campos magn\u00e9ticos los cuales son creados por la corrientes I e I que a

v

circulan por las bobinas de que dispone en su interior; el par producido entre ambos campos es proporcional al producto I x I a

v

x cos(\u03b8 ) , siendo \ u 0 3 b 8 el av

av

desfase entre las corrientes I e I . El vat\u00edmetro consta, como ya se ha indicado, a

v

de dos bobinas (pr\u00e1cticamente se consideran resistencias puras) con las siguientes caracter\u00edsticas: Bobina amperom\u00e9trica (r ): Se conecta en serie con la l\u00ednea de corriente y su a

resistencia deber\u00e1 ser lo menor posible con el fin de no perturbar la diferencia de potencial que existe en el circuito entre B y C. Bobina voltim\u00e9trica (r ): Se conecta en paralelo con la carga cuya potencia se v

quiere medir y su resistencia deber\u00e1 ser lo mayor posible para, de esta forma, evitar que el vat\u00edmetro desv\u00ede corriente a la carga. e 1 2 2 u \ e 1 2que 2u \ Se define como vat\u00edmetro ideal aqu\u00e9l en el que se cumple r .= 0 y r \u2192\u221e \u221e a

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v

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Ya se ha comentado anteriormente que la indicaci\u00f3n de un vat\u00edmetro es proporcional al producto I x I a

v

x cos(\u03b8 ). Eligiendo una constante de av

proporcionalidad igual a r la indicaci\u00f3n del vat\u00edmetro ser\u00e1: v

W = r x I x I x cos(\u03b8 ) v

a

v

av

Puesto que r x Iv es el m\u00f3dulo de la tensi\u00f3n entre A y C y dicha tensi\u00f3n est\u0 v

desfasada con I el mismo \u00e1ngulo que I e I (si la bobina puede considerarse a

v

a

resistiva), es evidente que la indicaci\u00f3n del vat\u00edmetro es la potencia activa

consumida por una carga situada entre B y C. En la siguiente figura se muestra la conexi\u00f3n de un vat\u00edmetro para la medida de la potencia activa consumida por una carga

.

VAT\u00cdMETROS REACTIVOS Para la medida de la potencia reactiva se emplean vat\u00edmetros en los que la bobina voltim\u00e9trica es pr\u00e1cticamente reactiva (predomina la componente inductiva

de

la

bobina

sobre

la

resistiva). Su representaci\u00f3n es similar a la de los vat\u00edmetros convencionales, como puede observarse en la figura.

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CET 18 – Modalidad Electromecánica

Solamente deberá indicarse que la bobina voltimétrica tiene carácter inductivo. Puede demostrarse, al igual que se ha hecho para los vatímetros convencionales del apartado anterior, que la indicación de los vatímetros reactivos es: W = I x V x sen(θ ) r

a

ac

av

Es decir, la potencia reactiva Q absorbida por una carga colocada entre B y C. La conexión de estos vatímetros es igual que la de los vatímetros convencionales. La potencia reactiva de una carga monofásica solamente puede medirse, en principio, con vatímetros de bobina reactiva. Sin embargo, como se verá mas adelante, en redes trifásicas es posible medir la potencia reactiva utilizando para ello únicamente vatímetros convencionales.

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