Voltio-amperio

El voltio-amperio ( símbolo SI : V ⋅ A o VA  ; comúnmente escrito como VA ) ^{[ 1 ]} es la unidad de medida de la potencia aparente en un circuito eléctrico . Es el producto de la tensión eficaz (en voltios ) y la corriente eficaz (en amperios ). ^{[ 2 ]} Los voltio-amperios se utilizan habitualmente para analizar circuitos de corriente alterna (CA). En circuitos de corriente continua (CC), este producto es igual a la potencia real , medida en vatios . ^{[ 3 ]} El voltio-amperio es dimensionalmente equivalente al vatio : en unidades SI , 1  V ⋅ A = 1  W. La potencia aparente (VA) se utiliza principalmente para generadores y transformadores, y otros equipos de manejo de energía, donde las cargas pueden ser reactivas (inductivas o capacitivas).

En un circuito eléctrico simple que funciona con corriente continua , la corriente y el voltaje eléctricos son constantes. En ese caso, la potencia real ( P , medida en vatios ) es el producto de la corriente ( I , medida en amperios ) y el voltaje de un lado del circuito al otro ( V , medido en voltios ):

$${\displaystyle P=I\cdot V.}$$

Para la corriente alterna , tanto el voltaje como la corriente oscilan. La potencia instantánea sigue siendo el producto de la corriente instantánea y el voltaje instantáneo, pero si ambos son ondas sinusoidales ideales que alimentan una carga puramente resistiva (como una bombilla incandescente), la potencia promedio se convierte en (con subíndices que designan el valor promedio (av), la amplitud pico (pk) y el valor cuadrático medio (rms)):

$${\displaystyle P_{\text{av}}={I_{\text{pk}}\cdot V_{\text{pk}} \over 2}=I_{\text{rms}}\cdot V_{\text{rms}}.}$$

En términos más generales, cuando el voltaje y la corriente no están en fase, estos productos ya no representan la potencia promedio, sino una nueva potencia aparente, medida en voltios-amperios: ^{[ 4 ]}

$${\displaystyle |S|=I_{\text{rms}}\cdot V_{\text{rms}}.}$$

La relación entre la potencia real y la potencia aparente se describe mediante el factor de potencia . Con una carga puramente resistiva, son iguales: la potencia aparente es igual a la potencia real. Cuando la carga incluye un componente reactivo (capacitivo o inductivo), la potencia aparente es mayor que la potencia real, ya que la tensión y la corriente dejan de estar en fase. En el caso límite de una carga puramente reactiva, se consume corriente, pero no se disipa potencia en la carga.

Algunos dispositivos, incluidos los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), tienen clasificaciones tanto para el máximo de voltios-amperios como para el máximo de vatios. Una unidad derivada común con prefijo es el "kilovoltio-amperio" (símbolo kVA). La clasificación en VA está limitada por la corriente máxima permitida, y la clasificación en vatios por la capacidad de manejo de potencia del dispositivo. Cuando un UPS alimenta equipos que presentan una carga reactiva con un bajo factor de potencia, ninguno de los límites puede excederse de forma segura. ^{[ 5 ]} Por ejemplo, un sistema UPS (grande) clasificado para suministrar 400 000 voltios-amperios (400 kVA) a 220 voltios puede suministrar una corriente de 1818 amperios (estos son valores RMS).

Las clasificaciones VA también se utilizan con frecuencia para transformadores; la corriente de salida máxima es entonces la clasificación VA dividida por la tensión de salida nominal. ^{[ 6 ]} Los transformadores con núcleo del mismo tamaño generalmente tienen la misma clasificación VA.

La convención de usar el voltio-amperio para distinguir la potencia aparente de la potencia real está permitida por el estándar SI. ^{[ 7 ]}

En la transmisión y distribución de energía eléctrica , el voltio-amperio reactivo ( var ) es una unidad de medida de la potencia reactiva . La potencia reactiva existe en un circuito de corriente alterna cuando la corriente y la tensión no están en fase. El término var fue propuesto por el ingeniero eléctrico rumano Constantin Budeanu e introducido en 1930 por la IEC en Estocolmo , que lo adoptó como unidad de potencia reactiva .

Existen instrumentos especiales llamados varmeters para medir la potencia reactiva en un circuito. ^{[ 8 ]}

La unidad "var" se menciona en el folleto del Sistema Internacional de Unidades (SI) aunque la unidad var representa una forma de potencia. ^{[ 9 ]} Según la directiva 80/181/CEE de la UE (la "directiva métrica"), el símbolo correcto es "var" en minúscula, ^{[ 1 ]} aunque las grafías "Var" y "VAr" se ven comúnmente, y "VAR" se usa ampliamente en toda la industria de la energía.

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