En un circuito eléctrico tenemos dos tipos de energía: la energía activa y la energía reactiva. La energía activa es la que se convierte en trabajo útil, como la luz en una bombilla o el movimiento en un motor. Por otro lado, la energía reactiva no realiza trabajo directamente, pero es necesaria para mantener los campos magnéticos y eléctricos en elementos como inductores y capacitores.
La suma vectorial de estas dos energías nos da la energía aparente, que es la que realmente se suministra al circuito. El factor de potencia, entonces, es una medida de qué tan efectivamente se está utilizando la energía activa en comparación con la energía aparente suministrada.
El factor de potencia en sistemas de corriente alterna (CA) es un indicador de la eficiencia con la que un sistema utiliza la energía eléctrica. Se define como la relación entre la potencia activa (P), que es la potencia que realmente realiza trabajo, y la potencia aparente (S), que es la suma de la potencia activa y la potencia reactiva. Matemáticamente, se expresa como:
$$ FP = \frac{P}{S} $$
Donde:
El factor de potencia también se puede describir como el coseno del ángulo de desfase (( \Phi )) entre la corriente y el voltaje:
$$ FP = \cos(\Phi) $$
En un circuito ideal, donde no hay elementos reactivos como capacitores o inductores, la corriente y el voltaje están en fase (( \Phi = 0 )), y el factor de potencia es 1, lo que indica una eficiencia del 100%. Sin embargo, en la práctica, la presencia de elementos reactivos provoca un desfase entre la corriente y el voltaje, resultando en un factor de potencia menor a 1¹.
Un factor de potencia bajo no es deseable ya que indica una mayor cantidad de potencia reactiva, lo que puede causar pérdidas de energía y una eficiencia reducida en el sistema. Por lo tanto, es común realizar correcciones del factor de potencia en sistemas industriales para mejorar la eficiencia y reducir las pérdidas, generalmente mediante el uso de bancos de condensadores¹.