El triángulo de potencia: activa, reactiva, aparente
Arrastra φ para cambiar el triángulo
La hipotenusa (aparente S) tiene longitud fija. Al arrastrar el vértice cambia el ángulo de fase φ, y la base (activa P = S cosφ) y la altura (reactiva Q = S sinφ) cambian juntas: con φ igual a 0 todo es activa, y al crecer φ crece la reactiva.
En fase, todo es activa
Si la corriente está en fase con la tensión, φ = 0. La corriente es grande cuando la tensión es alta y es 0 cuando la tensión es 0, así que la potencia v·i fluye siempre en un solo sentido. Toda la potencia es entonces potencia activa P = VI, trabajo neto como luz, calor o giro, y el triángulo se convierte en una línea horizontal de altura 0.
La parte desfasada solo va y viene
Si la corriente se retrasa φ, se descompone en dos componentes. La componente paralela a la tensión produce potencia activa, y la que forma ángulo recto con la tensión produce potencia reactiva Q = VI sinφ. La potencia de la componente reactiva cambia de sentido cada cuarto de ciclo y va y viene entre la carga y la fuente, así que su trabajo neto es 0. Este es el ir y venir en que bobinas y condensadores almacenan energía un momento y la devuelven.
Los tres se atan en un triángulo rectángulo
La activa P y la reactiva Q se cruzan en ángulo recto, y la hipotenusa es la potencia aparente S = VI. Por eso S² = P² + Q², y el factor de potencia es cosφ = P/S = base/hipotenusa. Los cables y los transformadores deben soportar toda la hipotenusa S, así que cuando la reactiva es grande y el factor de potencia bajo, la instalación carga con una S grande aunque la P activa que hace el trabajo sea pequeña. Por eso el factor de potencia influye en las tarifas eléctricas y en la capacidad de los equipos.
De vuelta a la primera pantalla
La hipotenusa S tenía longitud fija, pero al crecer φ la base, la P activa, disminuía y la altura, la Q reactiva, crecía. Aun con la misma aparente, un factor de potencia bajo significa que la potencia activa que hace el trabajo es pequeña. El φ del P = √3 V_L I_L cosφ visto en A3 es justamente el ángulo entre la hipotenusa y la base de este triángulo, y la potencia no es un solo tamaño, sino un conjunto de tres con dirección.
La potencia reactiva Q no hace trabajo neto, pero agranda la aparente S y ocupa capacidad de la instalación. Entonces basta con reducir Q: la siguiente unidad (PW-B2) corrige el factor de potencia con condensadores. La reactiva en retraso que toman las cargas inductivas se anula con la reactiva en adelanto que entrega un condensador, bajando la altura del triángulo y acercando la hipotenusa a la base.