El triángulo de potencia: activa, reactiva, aparente
Arrastra φ y reforma el triángulo
La hipotenusa (aparente S) tiene longitud fija. Arrastra el vértice para cambiar el ángulo de fase φ. La base (activa P = S cosφ) y la altura (reactiva Q = S sinφ) cambian juntas. En φ = 0 todo es activa; al crecer φ sube la reactiva.
En fase, todo es activa
Cuando la corriente está en fase con la tensión, φ = 0. La corriente es grande cuando la tensión es alta y cero cuando la tensión es cero, así que la potencia v·i fluye en un solo sentido. Toda es potencia activa P = VI — trabajo real como luz, calor o rotación. El triángulo es una línea horizontal de altura cero.
La parte desfasada solo va y viene
Cuando la corriente se atrasa φ, divídela en dos componentes. La componente alineada con la tensión hace potencia activa; la componente en ángulo recto hace potencia reactiva Q = VI sinφ. La potencia de la componente reactiva fluye a la carga medio ciclo y vuelve a la fuente el otro medio, así que su trabajo neto es cero. Es el vaivén de bobinas y condensadores que guardan energía un instante y la devuelven.
Los tres se atan en un triángulo rectángulo
La activa P y la reactiva Q se encuentran en ángulo recto, y su hipotenusa es la potencia aparente S = VI. Así que S² = P² + Q² y el factor de potencia es cosφ = P/S = base sobre hipotenusa. Cables y transformadores deben soportar la hipotenusa S — si la reactiva es grande y el factor de potencia bajo, el equipo carga una S grande aunque la activa útil P sea pequeña. Por eso el factor de potencia rige la facturación y la capacidad del equipo.
De vuelta a la primera pantalla
La hipotenusa S se mantuvo fija, pero cuanto más crecía φ menor era la base, la activa P, y mayor la altura, la reactiva Q. Significa que para la misma aparente, un factor de potencia bajo deja poca potencia útil real. El cosφ del P = √3 V_L I_L cosφ de A3 es justamente este ángulo entre la hipotenusa y la base. La potencia no es una magnitud sino un haz de tres con dirección.
La potencia reactiva Q no hace trabajo real pero hincha la aparente S y ata el equipo. Así que reduce esa Q. La próxima unidad (PW-B2) corrige el factor de potencia con un condensador. La reactiva en atraso que toma una carga de bobina se cancela con la reactiva en adelanto que aporta un condensador, bajando la altura del triángulo y acercando la hipotenusa a la base.