Medición de la Potencia en Corriente Continua

Los instrumentos que se utilizan para medir la potencia activa se denominan vatímetros. Los instrumentos de este tipo consisten, en esencia, de una bobina fija devanada en dos secciones, y de una bobina móvil, que está sujeta al eje de giro portador de una aguja indicadora. Una de las bobinas se denomina bobina de intensidad o bobina de corriente, y tiene poca resistencia. La otra bobina se llama bobina de tensión, que tiene gran resistencia. La medida de la potencia activa y la potencia aparente en una instalación eléctrica se ilustra en la Figura 1, donde se puede apreciar el símbolo del vatímetro, conectado para medir la potencia activa de la carga receptora.

Los terminales I-I* representan la bobina de intensidad que se coloca en serie con el circuito. Los terminales U-U* representan la bobina voltimétrica y se coloca en paralelo con la red. Para que el sentido de  desviación de la aguja medidora sea correcta, los terminales que representan el origen de las bobinas se señalan con unos asteriscos, debiendo conectarse ambos bornes a un mismo punto del circuito, como en la Figura 1. La medida de la potencia aparente en un circuito de c.a. se realiza en la Figura 1 utilizando un voltímetro para medir la tensión de la red (conectado en paralelo) y un amperímetro para medir la corriente absorbida por la carga que se conecta en serie. La potencia aparente se obtendrá como producto de ambas lecturas:

Ejemplo 1:

La lectura de los aparatos de medición de la Figura 1 son:

Calcular a) la potencia aparente absorbida por la carga; b) factor de potencia; c) potencia reactiva; d) impedancia compleja.

Respuesta:

• Potencia aparente:

• Factor de potencia:

• Potencia reactiva:

• Impedancia compleja:

Ejemplo 2:

El circuito de la Figura 2 es alimentado por un generador monofásico (red) de c.a. de 375 V. las lecturas de los aparatos de medida son:

Calcular a) la lectura del amperímetro I_T; b) Si el voltímetro V₁ señala 180 voltios, calcular las lecturas del voltímetro V₂ y del vatímetro P₁.

Respuesta:

a) la lectura del amperímetro I_T:

Por lo tanto:

• Lectura del voltímetro V₂:

Suponiendo V_b como referencia:

De donde:

Lectura del potenciómetro P₁:

Ejemplo 3:

3. El circuito de la Figura está alimentado por una fuente de tensión alterna sinusoidal v_(t).

Se sabe que:

Se cuenta con las siguientes lecturas:

Se pide:

1. La tensión que mide el voltímetro V_c2.
2. La tensión que mide el voltímetro V₁.
3. El coeficiente de autoinducción L₁ de la bobina de la rama 1.
4. Las potencias medidas por los vatímetros W y W_2.
5. La intensidad de la corriente que mide el amperímetro A.
6. La amplitud total V_m suministrada por el generador.
7. La potencia reactiva de todo el circuito.

RESPUESTA: Ejemplo de Circuito alimentado por una fuente de tensión alterna sinusoidal v_(t)

Fuente:

1. Jesús Fraile, Circuitos Eléctricos, páginas 226-228.

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• Potencia en un circuito eléctrico en régimen sinusoidal
• Potencia en los elementos pasivos de un circuito – Potencia Compleja

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