Potencia instantánea, media activa, reactiva, aparente , compleja y sus relaciones - Vídeo 1/2.

establecer la fórmula de la potencia compleja absorbida o suministrada por un circuito de impedancia Z.
La potencia instantánea viene dada por P(t) = V(t).I(t) donde V(t)=Vmax.COS(W.t + ánguloV°) e I(t)=Imax.cos(W.t + ánguloI°).
El desarrollo de V(t).I(t) conduce a dos términos, el primero es constante, el segundo es variable y depende de la variable t .
Por tanto, P(t) está en constante evolución, P(t) varía constantemente en cada instante (t) y no tiene interés porque no se puede cuantificar en un tiempo determinado, P(t) en 1 minuto, P(t) en 10 minutos o P(t) en 1 hora, por ejemplo. La prueba está en tu factura mensual o trimestral de consumo eléctrico: pagas tantos KW.hora durante 3 meses, por ejemplo, que necesitas un periodo de tiempo durante el cual se produjo la potencia. Por tanto, la potencia instantánea en un momento dado es inútil.
Se trata pues de cuantificar la potencia media, Pmoy, durante un periodo T de la señal, siendo T = 2.Pi [segundo].
Ahora bien, el valor medio del segundo término variable a lo largo de un periodo de 2.Pi es cero, porque se trata de una función sinusoidal, mientras que el del primer término permanece invariable, porque el valor medio de una constante es la propia constante. Por lo tanto, la potencia media es Pmoy = Veff.Ieff.cos(ánguloV° - ánguloI°) [W].
A continuación, convertimos V(t) e I(t) del dominio temporal en fasores, es decir, números complejos en forma de módulo y fase del dominio frecuencial, para establecer la fórmula de la potencia compleja que se utilizará en el dominio frecuencial: S = (V.I*)/2 = { P + j.Q }.
Vemos que la potencia compleja también se compone de dos partes de potencia, la primera de las cuales corresponde a la potencia media (o activa) cuando sustituimos los módulos de V e I, es decir, las amplitudes de V e I, por sus valores eficaces. Mientras que la segunda corresponde a la potencia (energía) que no es consumida por ningún elemento del circuito, SÓLO es absorbida bien por la inductancia L de una bobina (o la inductancia de las líneas de transmisión de potencia), o bien por un condensador de capacitancia C (o la capacitancia inherente de las líneas eléctricas situadas entre las líneas y la tierra), es decir, la segunda parte de la energía es absorbida por los elementos reactivos L o C, de ahí que se utilice el adjetivo «reactiva» para describir esta energía que sólo es absorbida pero no consumida.
Durante una «n» semionda de tensión de la fuente, la inductancia L o la capacitancia C absorben la denominada potencia reactiva y, a continuación, devuelven a la red la misma cantidad de energía reactiva absorbida durante la siguiente «n+1» semionda.
¿Por qué esta potencia o energía reactiva no es consumida por la bobina L o el condensador C, sino simplemente absorbida?
Porque la potencia activa Pmoy (la energía activa o energía media) es consumida por una resistencia R, pero una bobina de inductancia L o un condensador de capacitancia C no tienen resistencia propia, por lo que para poder ser calificados como potencia activa o potencia media deben ser consumidos de alguna manera.
Una pequeña salvedad es que la potencia reactiva es potencia que potencialmente podría ser activa, por lo que puede contribuir al sobrecalentamiento de las líneas de transmisión cuando está presente, ya que las líneas tienen un cierto valor de resistencia por ser tan largas. Este fenómeno de transformación de la potencia reactiva en potencia activa a lo largo del trayecto, en forma de pérdidas por efecto Joule en las líneas de transmisión, se explicará durante el análisis utilizando los componentes simétricos, ya que de lo contrario no es fácil de visualizar.
La fórmula de potencia compleja S = (V.I*)/2 se aplica tanto a cargas como a fuentes de tensión o corriente independientes o dependientes, porque es una fórmula muy general que contiene toda la información del circuito. Y como contiene toda la información del circuito, las potencias complejas individuales pueden sumarse para obtener la potencia compleja total, mientras que las potencias aparentes no pueden sumarse.