[Guía] Factor de potencia, PFC, eficiencia y Ripple. Mitos

El siguiente post es copia autorizada del creador, el usuario InsaneLife del foro 3Dgames en Argentina, pueden contactarse con el enomagchi@live.com.ar POST ORIGINAL: Con esta simple guía que posteo a continuación pretendo aclarar unos cuantos conceptos ya que me canse de leer sandeces en muchas reviews (sobre todo de fuentes de PC) y que no hacen otra cosa que confundir a un usuario/consumidor de un poducto. Este es mi aporte para 3Dgames y para los usuarios del Foro. Factor de potencia Antes de definir y explicar el concepto de factor de potencia, vamos a definir algunas magnitudes y elementos importantes que intervienen en dicha definición y teniendo en cuenta que son válidas para tensiones y corrientes sinusoidales (como las que tenemos en la red domiciliaria) tales como se muestran en la figura: Carga: Llamamos así a un consumo eléctrico en particular, compuesto por uno o más componentes aguas abajo de donde estamos realizando la medición en cuestión. Por ejemplo, el Gabinete solo puede ser considerado una carga si la medición se hace en los conectores de 220V de la fuente, o bien toda la computadora puede ser considerada una carga si la medición la hacemos en el toma corrientes donde conectamos la "zapatilla" (donde esta conectado el monitor, gabiente, parlantes, etc.). Como ejemplos de cargas: Esquematico Un componente y puntos de medición indicados con 1 y 2 Conjunto de componentes Potencia Aparente: Es aquella que aparentemente está consumiendo nuestra carga que puede o no ser la potencia real de la misma. Matemáticamente: S=U.I Donde U es la tensión de la línea medida en volts (220 en Argentina) e I la corriente que circula por los conductores medida en Amperes, ambos en valores eficaces y S se mide en Volt-Ampere. Es decir que para medir la potencia aparente en una carga, solo basta con medir la tensión en bornes de la misma y la corriente en una de las línas. Para realizar esta acción solo basta una pinza amperométrica con la cual medimos la corriente que circula por la línea (con la tenaza) y la tensión seleccionando la función correspondiente (con las puntas de prueba en el toma corriente). Potencia Activa: Esta es la potencia real que consume nuestra carga, resultado de la transformación de la energía eléctrica en energía mecánica (motores por ej), lumínica ( "focos" ), térmica (planchas, estufas, etc), etc. El medidor de energía analógico (el que tiene el disco que gira y un contador como el odómetro en los autos ) colocado en nuestros domicilios registra solo esta potencia en un periodo de tiempo. Matemáticamente: P=U.I.cosφ Aquí nuevamente intervienen las magnitudes U e I con el agregado de un nuevo factor: cosφ y es el coseno trigonométrico de un ángulo denominado φ que veremos más adelante. La potencia activa se mide en Vatios (también Watts) abreviada con la letra W. Potencia Reactiva: Potencia Reactiva: La potencia reactiva es aquella que se encuentra en intercambio con la red, es decir, nuestra carga la toma de ella, la almacena y posteriormente se la devuelve. No es consumida por nuestro equipo y de este tipo de energía son responsables los elementos tales como capacitores y bobinas. Matemáticamente: Q=U.I.senφ Como en el caso de P, Q tiene un factor distintivo, senφ que no es otra cosa que el seno trigonométrico de un ángulo denominado φ. Esta potencia se mide en Volt-Ampere Reactivo y sus siglas abreviadas son VAR. Para medir Q y P se necesitan instrumentos distintos a una pinza amperométrica común y corriente o a un multímetro. Hay pinzas especiales que miden dichas variables, también instrumentos denominados Analizadores de redes (miden Q,P,S cosφ, entre otras cosas), Vatímetros (miden P), Varímetros (miden Q), etc. La idea de esto no es que salgan a comprar uno de estos instumentos, sino de explicar que con una pinza amperométrica común y corriente no podemos medir ni Q ni P. El Factor de potencia: Se denomina factor de potencia a la relación que existe entre la Potencia Activa y la Potencia Aparente para cualquier forma de onda de tensión y corriente, particularmente para ondas sinusoidales como las de red domiciliarias: F.P.=P/S= U.I.cosφ/U.I F.P.=cosφ, 0