La potenza complessa è la grandezza usata in regime sinusoidale per rappresentare in un’unica forma la potenza attiva e quella reattiva. Si definisce con i fasori efficaci di tensione e corrente:
dove l’asterisco indica il complesso coniugato. La potenza complessa si scrive:
P è la potenza attiva, misurata in watt; Q è la potenza reattiva, misurata in var. Il modulo:
è la potenza apparente, misurata in voltampere.
Per tensione e corrente efficaci sfasate di \varphi:
Con la convenzione più comune nei sistemi elettrici, un carico induttivo assorbe Q>0, mentre un carico capacitivo fornisce reattiva equivalente con Q<0.
Il fattore di potenza è:
e misura quanta parte della potenza apparente diventa potenza attiva utile. Un basso fattore di potenza obbliga linee, trasformatori e generatori a trasportare correnti maggiori a parità di potenza attiva, aumentando perdite Joule e cadute di tensione.
In forma monofase, usando valori efficaci:
In un sistema trifase equilibrato:
dove V_L e I_L sono tensione concatenata e corrente di linea efficaci. La stessa geometria del triangolo delle potenze resta valida, ma cambiano i fattori di conversione tra grandezze di fase e grandezze di linea.
La potenza complessa è utile perché trasforma bilanci sinusoidali in operazioni algebriche tra fasori. Non va però applicata direttamente a regimi non sinusoidali senza cautela: in presenza di armoniche, distorsione o carichi elettronici, potenza apparente e fattore di potenza richiedono definizioni più generali.
Vedi anche: Potenza elettrica, Valore efficace, Reattanza, Rifasamento, Sistema trifase.