Conceptos Esenciales de Potencia Eléctrica, Sistemas Trifásicos y Corrección del Factor de Potencia

Fundamentos de Potencia y Sistemas Trifásicos

A continuación, se presentan conceptos clave sobre la potencia en circuitos de corriente alterna (c.a.) y sistemas trifásicos:

1. En una carga trifásica, la potencia aparente siempre puede calcularse como la suma de las potencias aparentes de cada uno de los elementos que la forman: Falso (F).

2. La unidad de energía eléctrica es: Kilovatio-hora (kWh).

3. En una carga trifásica, la potencia activa siempre puede calcularse como la suma de las potencias activas de cada uno de los elementos que la forman: Verdadero (V).

4. La expresión $P = \sqrt{3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos \varphi$ solo puede utilizarse si: La carga trifásica es equilibrada.

5. ¿Qué fenómeno puede ocurrir en una instalación eléctrica cuando hay armónicos y condensadores?: Resonancia.

6. ¿Qué unidades tiene la potencia reactiva?: Voltio-amperio reactivo (var).

7. ¿Cuál es el valor del factor de potencia en un circuito puramente resistivo?: 1.

8. ¿Qué sucede con las pérdidas por efecto Joule cuando la corriente en un circuito aumenta debido a un bajo factor de potencia?: Aumentan.

9. El desfase en un circuito de c.a. es: El ángulo formado por V e I.

10. La potencia de los motores eléctricos se expresa en: Vatios (W).

11. La potencia activa desarrollada por un generador trifásico sobre una carga equilibrada en estrella es: $P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos \varphi$.

12. Un motor de 1 kW tiene un factor de potencia de 0,9. ¿Cuál es su potencia aparente en VA?: 1111 VA.

13. ¿Qué unidad se utiliza para medir la potencia reactiva?: Fase y neutro. (Nota: Esta respuesta es incorrecta en el contexto de la pregunta, la unidad correcta es el var. Se mantiene el texto original por instrucción).

14. Una lámpara de incandescencia de 230 V, en una red trifásica de 400 V, debe conectarse entre: Fase y neutro.

15. En una carga trifásica, la potencia reactiva siempre puede calcularse como la suma de las potencias reactivas de cada uno de los elementos que la forman: Verdadero (V).

16. Una lámpara de incandescencia de 230 V, en una red trifásica de 230 V, debe conectarse entre: Dos fases.

17. ¿Qué es el factor de potencia?: Relación entre potencia activa y aparente.

18. La energía consumida por un circuito de c.a. es: $E = P \cdot t$.

19. ¿Qué indica un factor de potencia bajo en una instalación eléctrica?: Elevado consumo de potencia reactiva.

20. La potencia que disipa una resistencia es: $P = I^2 \cdot R$.

Corrección del Factor de Potencia y Armónicos

Preguntas y respuestas enfocadas en la optimización del factor de potencia (FP) y la gestión de armónicos:

1. Al corregir el factor de potencia de 0.7 a 0.9, ¿qué ocurre con la potencia aparente?: Disminuye.

2. ¿Qué medida normativa se toma para penalizar un bajo factor de potencia en consumidores?: Incrementar la tarifa de energía reactiva.

3. ¿Cómo se corrige el factor de potencia en una instalación eléctrica?: Instalando baterías de condensadores.

4. ¿Qué componente se usa en correcciones automáticas del factor de potencia?: Baterías de condensadores con contactores.

5. ¿Cómo se puede realizar la compensación de energía reactiva en una instalación trifásica?: De forma individual o central, dependiendo de la instalación.

6. ¿Qué riesgo puede presentarse al alcanzar un factor de potencia cercano a 1 en una instalación eléctrica?: Aumento de la susceptibilidad a resonancias con armónicos presentes en la red.

7. ¿Qué elemento genera energía reactiva capacitiva en una instalación?: Baterías de condensadores.

8. ¿Qué precaución es fundamental en un circuito con armónicos al compensar el factor de potencia?: Evitar que el circuito entre en resonancia a la frecuencia de los armónicos.

9. Para corregir el factor de potencia en una instalación industrial: Se instalan condensadores calculados.