Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
¿Qué es un vatímetro de factor de potencia bajo?
Un medidor de factor de potencia bajo es un instrumento que se utiliza para medir con precisión valores bajos de factor de potencia. Antes de estudiar más sobre el medidor de factor de potencia bajo , debemos entender por qué necesitamos un vatímetro de factor de potencia bajo en primer lugar (a diferencia de un vatímetro de electrodinamómetro estándar )
La respuesta es simple: un vatímetro estándar da resultados inexactos.
Ahora bien, hay dos situaciones principales en las que no deberíamos usar un vatímetro ordinario para medir un factor de potencia bajo :
- El valor del par de desviación es muy bajo aunque excitamos completamente las bobinas de corriente y presión.
- Errores debidos a la inductancia de la bobina de presión.
Las dos razones anteriores dan resultados muy inexactos, por lo que no debemos usar vatios medidores normales u ordinarios para medir el valor bajo del factor de potencia.
Sin embargo, al hacer algunas modificaciones o agregar algunas características nuevas, podemos usar un vatímetro electrodinámico modificado o un factor de potencia bajo para medir con precisión el factor de potencia bajo.
Idealmente, aumentaríamos el factor de potencia mediante la corrección del factor de potencia . Pero a veces no es posible aumentar el factor de potencia lo suficiente (debido a razones técnicas o preocupaciones presupuestarias).
Aquí vamos a discutir dónde tenemos que hacer la modificación. Estos se discuten uno por uno a continuación:
(1) La resistencia eléctrica de la bobina de presión del vatímetro ordinario se reduce a un valor bajo, de modo que aumenta la corriente en el circuito de la bobina de presión, por lo que conduce a. En esta categoría surgen dos casos, los diagramas que se muestran a continuación:
En la primera categoría, ambos extremos de la presión, la bobina está conectada al lado de suministro (es decir, la bobina de corriente está en serie con la carga). El voltaje de suministro es igual al voltaje a través de la bobina de presión. Por lo tanto, en este caso, la potencia mostrada por el primer vatímetro es igual a la pérdida de potencia en la carga más la pérdida de potencia en la bobina de corriente.
En la segunda categoría, la bobina de corriente no está en serie con la carga y el voltaje a través de la bobina de presión no es igual al voltaje aplicado.
El voltaje a través de la bobina de presión es igual al voltaje a través de la carga. Esta potencia mostrada por el medidor de segundo vatio es igual a la pérdida de potencia en la carga más la pérdida de potencia en la bobina de presión. 
De la discusión anterior, llegamos a la conclusión de que en ambos casos tenemos cierta cantidad de errores, por lo tanto, es necesario realizar alguna modificación en los circuitos anteriores para tener un error mínimo.
El circuito modificado se muestra a continuación:
Hemos utilizado aquí una bobina especial llamada bobina de compensación, lleva una corriente igual a la suma de dos corrientes, es decir, la corriente de carga más la corriente de la bobina de presión.
La bobina de presión se coloca de manera que el campo producido por la bobina de compensación se oponga al campo producido por la bobina de presión como se muestra en el diagrama de circuito anterior. 
Por tanto, el campo neto se debe únicamente al yo actual. Por tanto, de esta forma se pueden neutralizar los errores provocados por la bobina de presión.
(2) Requerimos una bobina de compensación en el circuito para hacer el medidor de factor de potencia bajo . Es la segunda modificación que hemos comentado en detalle anteriormente.
(3) Ahora, el tercer punto trata de la compensación de la inductancia de la bobina de presión, que se puede lograr modificando el circuito anterior. 
Ahora derivemos una expresión para el factor de corrección para la inductancia de la bobina de presión. Y a partir de este factor de corrección, vamos a derivar una expresión para el error debido a la inductancia de la bobina de presión.
Si consideramos la inductancia de la bobina de presión, no tenemos voltaje a través de la presión en fase con el voltaje aplicado .
Por lo tanto, en ese caso se retrasa en un ángulo 
donde, R es la resistencia eléctrica en serie con la bobina de presión, r p es la resistencia de la bobina de presión, aquí también concluimos que la corriente en la bobina de corriente también se retrasa en algún ángulo con la corriente en presión bobina. Y este ángulo está dado por C = A – b. En este momento, la lectura del voltímetro viene dada por 
Donde, R p es (r p + R) yx es el ángulo. Si ignoramos el efecto de la inductancia de la presión, es decir, poniendo b = 0, tenemos una expresión para la potencia verdadera como 
Al tomar la razón de las ecuaciones (2) y (1) tenemos una expresión para el factor de corrección como se escribe a continuación: 
Y de esta corrección el error de factor se puede calcular como
Al sustituir el valor del factor de corrección y tomar una aproximación adecuada, tenemos una expresión para el error como VIsin (A) * tan (b). 
Ahora sabemos que el error causado por la inductancia de la bobina de presión viene dado por la expresión e = VIsin (A) tan (b), si el factor de potencia es bajo (es decir, en nuestro caso el valor de φ es grande, por lo tanto, tenemos un error grande ).
Por lo tanto, para evitar esta situación, hemos conectado la resistencia en serie variable con un condensador como se muestra en la figura anterior.
Este circuito modificado final así obtenido se denomina medidor de factor de potencia bajo .
Un medidor moderno de factor de potencia bajo está diseñado de tal manera que ofrece una alta precisión al medir factores de potencia incluso inferiores a 0,1.
