¡Hola! ¿Cómo estas? Espero que te encuentres muy bien, en este artículo vamos a seguir conociendo a profundidad los tipos de potencia en la corriente alterna, hoy me gustaría que exploremos juntos lo que es la POTENCIA REACTIVA, otra de las tres potencias fundamentales de la corriente alterna.

Así como lo hice con la potencia aparente, lo haré con esta nueva potencia: te explicaré desde su definición básica y conceptos relacionados, hasta llegar al proceso matemático donde conocerás la forma en que puedes obtener el valor de esta potencia, todo a través de un sencillo ejemplo.

El objetivo es que comprendas en su totalidad que es la potencia aparente, sus características inherentes y como se relaciona con las demás potencias de corriente alterna, pues es un conocimiento que se debe tratar en conjunto. ¿Estas listo? ¡Vamos allá!

¿Qué es la potencia reactiva?

La potencia reactiva, potencia “fantasma” o energía reactiva, como es conocida en algunas fuentes, ya que no produce ningún tipo de trabajo útil.

Prácticamente es una potencia que teóricamente esta presente, pero pareciera que no por su incapacidad de no poder transformarse en otro tipo de energía útil, es por eso que se dice que es una potencia “fantasma”.

Este tipo de potencia se puede encontrar en aquellos circuitos o instalaciones eléctricas que poseen capacitores o bobinas, y como es bien sabido, estos dispositivos son ideales para crear campos eléctricos y magnéticos en los demás componentes que acompañen al circuito.

• Esta potencia se representa por medio de la letra “Q” y su unidad de medida son los voltampere reactivos (Var).

Conocer la existencia de esta potencia (aunque en algunos circuitos parezca que no exista) es muy importante, debido a que si existe un incremento de esta potencia en nuestros circuitos con bobinas o condensadores, podría significar mayor perdida por efecto Joule en los componentes principales.

• El valor alto de una energía reactiva también podría representar una penalización por parte de algunas compañías eléctricas.

Ahora que ya conoces con más detalle que es lo que es la potencia activa, creo que es el mejor momento para decirte que existen distintos tipos de potencia reactiva, donde cada una de ellas tiene características distintas. En el siguiente apartado veremos cada una de ellas, ¿te apuntas?

Tipos de potencia reactiva

Existen cuatro tipos de potencia reactiva:

• Potencia reactiva aparente.
• Potencia reactiva inductiva.
• Potencia reactiva capacitiva.
• Potencia reactiva trifásica.

➤ Potencia reactiva aparente

• La potencia reactiva aparente es aquella potencia que se origina de la suma de la potencia activa y la potencia reactiva. Se puede representar como toda la potencia que fue absorbida por la carga de la instalación; dicha carga se define como el producto entre el voltaje y la intensidad.

➤ Potencia reactiva inductiva

• La potencia reactiva inductiva es aquella potencia reactiva que se suscita en circuitos que poseen bobinas o capacitores.
• Recordemos que las bobinas tienen la capacidad de almacenar la energía eléctrica, pero para que esto sea posible, esta energía eléctrica debe convertirse en energía magnética; esta energía magnética es la misma que devuelven a la red eléctrica cuando el voltaje llega a cero en cada ciclo.
• La corriente que es devuelta a la red eléctrica, es conocida como la corriente reactiva inductiva. Esta potencia se caracteriza por no ser consumible ni generable.

➤ Potencia reactiva capacitiva

• La potencia reactiva capacitiva representa toda aquella potencia que puede producirse dentro de un circuito de naturaleza capacitiva. En circuitos capacitivos puros no hay presencia de potencia activa, pero si esta presente la potencia reactiva capacitiva.
• Si deseas encontrar el valor de esta potencia reactiva, debes saber que su valor siempre se considera como un valor negativo al relacionarla en el triángulo de potencias.

➤ Potencia reactiva trifásica

• Por último, tenemos a la potencia reactiva trifásica, la cual esta presente en aquellos sistemas que poseen tres circuitos de naturaleza monofásica.
• El valor de la potencia reactiva total en este tipo de sistemas se origina de la suma de la potencia reactiva que posee cada circuito monofásico.

Como puedes darte cuenta, tenemos distintos tipos de potencia reactiva, y dependiendo de la aplicación del circuito de corriente alterna, podremos trabajar y poner atención en alguna de ellas.

Ya que te has aprendido la definición completa de la potencia reactiva, podemos pasar a conocer como podemos obtener el valor de la potencia reactiva; no obstante, antes de eso debemos hacer una pequeña parada a repasar rápidamente las tres potencias que existen en la corriente alterna y como se relacionan, para que entienda mucho mejor las formulas y el calculo de la potencia reactiva.

Excelente, ahora recordemos rápidamente que en la corriente alterna (C.A) existen tres tipos de potencias principales:

• Potencia activa.
• Potencia aparente.
• Potencia reactiva.

Te dejo el link a cada uno de estos post:

Con este repaso rápido por las potencias que existen en la corriente alterna además de la potencia reactiva, podemos pasar con más seguridad a conocer cómo obtener su valor. Todo esto solo es para que el ejemplo que haremos al final del artículo sea mucho más entendible. ¡Vamos!

¿Cómo calcular la potencia reactiva?

Para conocer como se calcula la potencia reactiva, tenemos que recordar el triangulo de potencias, un gráfico donde se muestra como se relacionan entre si la potencia activa, la potencia aparente y la potencia reactiva:

Como te mencioné anteriormente, en este triángulo se encuentran relacionadas todas las potencias de la corriente alterna. La potencia activa (P) se encuentran en el cateto horizontal, mientras que la potencia reactiva (Q) está en el cateto vertical y la potencia aparente en la hipotenusa (H).

De este triángulo, podemos concluir que para obtener el valor de la potencia reactiva, se utiliza la siguiente expresión matemática:

Donde:

• S=potencia aparente, en voltampere (VA).

No obstante, muchas veces no poseemos el valor de la potencia aparente; en dicho caso, podemos utilizar la siguiente formula donde se utilizan los valores del voltaje y la corriente del circuito:

Donde:

• V = Valor del voltaje del circuito, en volts (V).
• I = Valor de la intensidad de corriente, en ampere (A).

Por último, existe otra formula donde se ve involucrada la reactancia del receptor, y también dependerá si se trata de un receptor inductivo (X_L) o un receptor capacitivo (X_C). La formula es la siguiente:

Donde:

• X = Reactancia del receptor, en ohms.
• I = Valor de la intensidad de corriente, en ampere (A).

Con estas sencillas tres formulas, podemos calcular la potencia reactiva de un circuito de corriente alterna. En este momento, cabe aclarar que si el receptor es de tipo inductivo (bobinas) la potencia reactiva tendrá un valor positivo, mientras que si el receptor es capacitivo, el valor de la potencia será negativa; estos signos coinciden con la impedancia y su parte imaginaria.

Ya que exploramos juntos lo que es la potencia reactiva y todos sus conceptos relacionados, y también lo que hay detrás de su teoría matemática, ¿por que no hacemos un pequeño ejemplo donde calculemos el valor de esta potencia? ¡Vamos, acompáñame!

Ejercicio: calcular potencia reactiva

Tenemos el siguiente enunciado como ejemplo:

Se está estudiando una instalación eléctrica de corriente alterna con el objetivo de saber si tiene un eficiente consumo  de la energía eléctrica. En las mediciones se obtuvo que el circuito tiene un factor de potencia de 0.7; no obstante, también se determinó que el valor de la potencia activa que la instalación consume, es de 4.2 kW. Para completar el estudio de esta instalación, se necesita conocer el valor de la potencia aparente y la potencia reactiva.

Como puedes observar, debemos utilizar dos datos previamente conocidos para hallar el valor de la potencia reactiva y la potencia aparente. Tenemos un factor de potencia de valor 0.7; recordemos rápidamente que el factor de potencia se define como la relación que existe entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S). No obstante, gracias al triangulo de potencias, el valor del factor de potencia también se define como el coseno del ángulo o coseno de fi (φ), viéndose de la siguiente manera como expresión matemática:

Teniendo todo esto en mente, podemos pasar a resolver el problema paso a paso.

• Como ya sabemos el valor del factor de potencia, necesitamos conocer que valor tiene el ángulo, lo cual podemos realizar con ayuda de la formula del factor de potencia y la función inversa del coseno. Y todo esto se realiza de la siguiente manera:

• Teniendo el valor del ángulo, podemos proceder a calcular la potencia aparente. Para esto, necesitamos recordar el triángulo de potencias para obtener la relación de cada una de las potencias:

• Para calcular la potencia aparente, se realiza lo siguiente:

• Finalmente, teniendo listo el valor de la potencia aparente, podemos pasar ya a calcular nuestra potencia reactiva:

Y así es como podemos obtener el valor de la potencia reactiva apoyándonos con los valores de otras potencias y la relación que estas tienen con la potencia reactiva.

Vídeo de potencia reactiva

Si has llegado hasta aquí, ¡te felicito mucho! Pues eso habla muy bien de tus ganas de prepararte y aprender estos temas tan interesantes, relacionados con la potencia eléctrica en la corriente alterna. Esta vez nos tocó conocer a la potencia reactiva y todas sus características inherentes que la hacen especial entre sus otras dos potencias hermanas (potencia activa y aparente). También hemos recapitulado algunos conceptos que ya se vieron anteriormente; esto no es casualidad, pues pienso que es necesario refrescar un poco la memoria y tener bien presentes estos conceptos, pues hacen mucho más fácil y entendible este viaje.

La potencia reactiva es una potencia sumamente especial, pues pareciera que no existe o no se encuentra presente; sin embargo, está ahí, y dependiendo de su valor y de las propiedades del circuito (inductor y/o capacitivo) va a afectar u optimizar el funcionamiento de nuestro circuito de corriente alterna. Es importante conocer los valores correctos de la energía reactiva, pues como te mencioné al inicio, algunas compañías que proveen energía eléctrica pueden realizar una sanción. Independientemente de todo esto, estas preparado para enfrentarte de forma teórica y/o práctica a la potencia reactiva, y a las demás potencias en general.

Como ya es costumbre, no me voy de aquí sin dejarte algunos puntos que creo convenientes traer de vuelta a esta racha final para que se queden de una forma más fresca y solida, ¿te parece?

• La potencia reactiva, en esencia, podemos definirla como aquella potencia que no produce un trabajo útil, no es aprovechada por el sistema de corriente alterna. Se representa con la letra Q y su unidad de medida son los voltampere reactivos (VAr).
• La potencia reactiva también es conocida como “potencia fantasma”, pues gracias a sus características, pareciera que no existe.
• Esta potencia es ocasionada por las reactancias, y se encuentra en circuitos que poseen componentes como bobinas (inductores) o capacitores.
• Las formulas que se utilizan para encontrar el valor de esta potencia son las siguientes:

• La potencia reactiva, aunque no se pueda conocer de forma directa como otras potencias, tiene una gran influencia en los sistemas de corriente alterna. Algunas de sus ventajas van desde la optimización del voltaje de red, hasta la reducción del consumo de la energía eléctrica.

Y así es como hemos acabado este artículo. Puedes seguir conociendo las demás potencias directamente en su propio artículo. Si aún no quedan muy claros algunos conceptos generales, te recomiendo leer el artículo especifico de la potencia eléctrica, ahí se da un mejor desarrollo de la mayoría de los conceptos en los que me he apoyado para explicarte todo lo referente a la potencia reactiva.

Quiero agradecerte por tu atención y tus ganas de aprender; recuerda que la disciplina y el trabajo constante le gana al talento. Sigue practicando y teniendo hambre de aprender más.

¡Hasta la próxima!