Potencia AC monofásica

¿Qué calcula esta herramienta?

En corriente alterna monofásica la potencia activa depende de la tensión, corriente y del desfase representado por el factor de potencia.

Ejemplo resuelto

230 V, 5 A y fp = 0.9 producen 1035 W de potencia activa.

Recomendaciones prácticas

• Usa valores RMS.
• El factor de potencia debe estar entre 0 y 1.
• Para dimensionamiento también revisa potencia aparente S = V·I.

Cuándo resulta útil

Estimación de potencia activa en cargas AC monofásicas a partir de tensión, corriente y factor de potencia.

Error común que conviene evitar

No confundas potencia aparente VA con potencia activa W cuando el factor de potencia es menor que uno.

Fórmulas completas de potencia en AC monofásica

En corriente alterna la tensión y la corriente pueden estar desfasadas. Por eso no basta con multiplicar V por I: hay que distinguir tres potencias, todas con valores RMS (los que indica un multímetro de verdadero valor eficaz):

• Potencia activa (W): P = V · I · fp = V · I · cos φ
• Potencia aparente (VA): S = V · I
• Potencia reactiva (var): Q = V · I · sen φ = √(S² − P²)
• Corriente a partir de la potencia: I = P / (V · fp)
• Energía consumida: E (kWh) = P (W) × horas / 1000
• Valor RMS de una senoidal: V_RMS = V_pico / √2

En cargas resistivas puras (calentadores, termas, focos incandescentes) fp = 1 y P = V · I. En motores, transformadores y fuentes electrónicas fp es menor que 1.

Tabla de valores típicos

220 V y 60 Hz es la tensión residencial habitual en Perú; 230 V es común en Europa y 120 V en Norteamérica. La potencia aparente es la que determina la corriente y, con ella, el calibre del cable y la protección.

Ejemplo resuelto: bomba de agua doméstica

Con una pinza amperimétrica mides 6.5 A en una bomba conectada a 220 V. La placa indica fp = 0.82.

1. Potencia aparente: S = 220 × 6.5 = 1430 VA.
2. Potencia activa: P = 1430 × 0.82 ≈ 1173 W.
3. Potencia reactiva: Q = √(1430² − 1173²) ≈ 818 var.
4. Si trabaja 3 horas al día durante 30 días: E = 1173 × 3 × 30 / 1000 ≈ 105.5 kWh al mes.

El medidor residencial registra la energía activa (kWh), así que la factura se basa en los 1173 W, pero el cable y el interruptor deben soportar los 6.5 A completos (más la corriente de arranque del motor).

Errores comunes

• Usar valores pico: los 220 V de la red son RMS; el pico es unos 311 V. Usar el pico sobrestima la potencia al doble.
• Confundir monofásica y trifásica: en sistemas trifásicos aparece el factor √3; usa la calculadora de potencia trifásica.
• Tomar el rendimiento como factor de potencia: son conceptos distintos; la potencia mecánica de un motor es P · η, y η no aparece en esta fórmula.
• Medir con un multímetro económico: con corrientes deformadas (fuentes conmutadas, variadores), solo un instrumento de verdadero valor eficaz (True RMS) da lecturas confiables.
• Olvidar la corriente de arranque: los motores pueden consumir varias veces su corriente nominal al arrancar.