Lección Corriente alterna · AC resistivo en campo
Potencia en circuitos AC
En una carga resistiva pura, la potencia real (watts) es el producto de tensión y corriente cuando ambas son positivas o ambas negativas — el resultado siempre es calor útil positivo. En AC la onda multiplica valores que cambian de signo; entender cuándo (+)×(+) y (−)×(−) dan potencia real evita confusiones antes de introducir potencia aparente y reactiva.
Potencia real vs nombres que vendrán después
| Término | Símbolo | En resistivo puro en fase |
|---|---|---|
| Potencia real | P (watts) | P = V × I (RMS) |
| Potencia aparente | S (VA) | Igual a P si φ = 0° |
| Potencia reactiva | Q (VAR) | ≈ 0 en resistivo puro |
Esta lección se queda en P real en circuito resistivo. Cuando haya bobinas y capacitores, aparecerán VA y VAR porque V e I no coinciden en el tiempo de la misma forma.
Por qué watts no "parpadean" negativos en resistivo puro
Instante a instante: p(t) = v(t) × i(t).
En resistivo en fase:
- Cuando v es positiva, i también → producto positivo → calor.
- Cuando v es negativa, i también → producto positivo otra vez (menos × menos = más).
La potencia instantánea pulsa a doble frecuencia (120 Hz si la red es 60 Hz), pero nunca va negativa en resistivo ideal en fase: no devuelves energía neta a la red como en reactancia pura.
Usar RMS para potencia promedio práctica
En campo no multiplicas instante a instante; usas:
P = V(RMS) × I(RMS) (resistivo puro, en fase)
Ejemplo: 120 V, 8 A → 960 W.
Con resistencia conocida:
P = I² × R
P = V² ÷ R
Ejemplo: 240 V en 24 Ω → P = 240²/24 = 2400 W.
Coherencia: I = 240/24 = 10 A → P = 10² × 24 = 2400 W.
Todas las fórmulas de DC aplican con valores RMS en resistivo puro.
Comparación mental DC vs AC resistivo
| Aspecto | DC | AC resistivo en fase |
|---|---|---|
| V, I | Constantes | Varían senoidalmente |
| Cálculo práctico | V×I | V(RMS)×I(RMS) |
| Calor en R | I²R continuo | Promedio de I²R > 0 |
| Multímetro | DC o AC según caso | AC RMS en ambos |
Un calentador no "sabe" si viene DC o AC RMS equivalente: produce el mismo calor si el RMS produce la misma I²R.
Eficiencia y selección de protección
Potencia real determina:
- Calibre de conductor (corriente sostenida).
- Interruptor o fusible (amperios).
- Disipación térmica en tablero.
Ejemplo: 3000 W a 240 V → I = 3000/240 = 12,5 A → breaker 15 A o 20 A según norma local y tipo de carga continua.
Subestimar P porque usaste V pico en lugar de RMS te deja protección mal dimensionada o cálculos de calor incorrectos.
Potencia en varias resistencias
Mismas reglas que DC con RMS:
- Serie: misma I(RMS); P total = P1 + P2 + …
- Paralelo: misma V(RMS); P total = P1 + P2 + …
En tablero residencial cada circuito resistivo suma watts reales al consumo facturado (más cargas no resistivas con su propio factor de potencia).
Puente a cargas no resistivas (solo aviso)
Cuando corriente no está en fase:
- Parte de V×I va a potencia reactiva (Q) — no calor útil.
- P = V × I × cos φ (φ = ángulo entre V e I).
En resistivo puro cos φ = 1. Motor con φ grande: misma V pero más I para misma P mecánica — por eso el servicio mide kW (real) y kVA (aparente).
Caso de campo
Situación. Dos resistencias de ducto 5 kW cada una, alimentación 240 V monofásica. Compruebas pinza: 20,8 A por resistencia (≈ 5000/240). Total circuito si están en paralelo en la misma fase: 41,6 A. El breaker de 50 A está razonable; cable según norma para carga continua.
Si un técnico calculó 5 kW + 5 kW = 10 kW pero midió solo 25 A, falta una resistencia energizada o hay caída de tensión bajo carga — no un misterio de "potencia AC negativa".
En el campo
Síntoma
Breaker salta con carga "que debería caber" en watts
Dónde mirar
V bajo carga, I real con pinza, conexiones sueltas, factor continuo vs intermitente
Causas probables
- P mal calculada
- V medida en vacío
- I de arranque (motor, no resistivo)
- tierra de defecto
Qué medir
- V e I **bajo carga**
- P ≈ V×I
- temperatura de terminales
Qué no hacer
- Usar V pico para P
- ignorar que calentadores son carga continua
Checklist
- En resistivo en fase: P = V(RMS)×I(RMS); P = I²R; P = V²/R
- (+V)(+I) y (−V)(−I) → potencia positiva
- Potencia instantánea pulsa a 2f pero promedio = P útil
- Dimensiono protección desde I = P/V
- Sé que motores necesitan cos φ (otro curso)