7.2 : Potencia promedio

En aplicaciones eléctricas prácticas, el concepto de potencia instantánea variable en el tiempo no se utiliza con frecuencia. En cambio, la atención se centra en la cantidad más práctica conocida como potencia promedio. La potencia promedio se determina integrando la potencia instantánea durante un período de tiempo específico y posteriormente dividiéndola por esa duración.

La ecuación de la potencia instantánea se simplifica para llegar a una expresión en el dominio del tiempo para la potencia promedio. En particular, el segundo término, que involucra una función coseno, tiene un promedio de cero durante un ciclo completo.

Como resultado, la expresión final de la potencia promedio es independiente del tiempo y depende de la diferencia de fase entre voltaje y corriente.

Al comparar esta expresión con la representación fasorial del producto del voltaje y la corriente, resulta evidente que la parte real del fasor corresponde a la potencia promedio.

En circuitos puramente resistivos, donde el voltaje y la corriente están perfectamente en fase, la potencia promedio es positiva, lo que significa un consumo de energía continuo. Por el contrario, la potencia promedio disminuye a cero en circuitos puramente reactivos caracterizados por un cambio de fase de noventa grados entre voltaje y corriente. Este fenómeno se atribuye al almacenamiento y liberación cíclicos de energía, donde, en promedio, no se consume energía neta.

Es importante reconocer que si bien la potencia instantánea varía con respecto al tiempo, la potencia promedio permanece constante. Calcular la potencia instantánea requiere voltaje y corriente en el dominio del tiempo, pero la potencia promedio también se puede determinar cuando el voltaje y la corriente se representan en el dominio de la frecuencia usando fasores.

Comprender la potencia promedio es vital en aplicaciones prácticas, ya que facilita la evaluación del consumo y la eficiencia de energía, especialmente en circuitos que presentan diversas combinaciones de componentes resistivos y reactivos.