Los términos EMF y diferencia de potencial Ambos describen transferencias de energía que involucran electrones en un circuito. los diferencia principal entre EMF y la diferencia de potencial es que EMF se refiere a la cantidad de energía eléctrica que gana un coulomb de carga cuando circula por un circuito., mientras La diferencia de potencial describe la cantidad de energía eléctrica perdida por un coulomb de carga.
EMF () representa fuerza electromotriz. En una celda o un generador, el EMF se refiere a la cantidad de energía eléctrica que se le da a cada coulomb de electrones. Esta energía eléctrica se ha creado mediante la conversión de otra forma de energía en energía eléctrica (por ejemplo, energía química en energía eléctrica en una celda, o energía mecánica en energía eléctrica en un generador).
Tenga en cuenta que a pesar de que la palabra fuerza Se incluye, EMF no tiene nada que ver con la fuerza. Más bien, el término se refiere a la ganancia y pérdida de energía eléctrica por los electrones..
En un circuito eléctrico, la diferencia de potencial. entre dos puntos cualquiera en el circuito está la energía perdida por un coulomb de carga mientras viaja entre esos dos puntos. La diferencia de potencial se puede medir utilizando un voltímetro, y se expresa en unidades de voltios.
Entonces, el término EMF se utiliza para describir casos en que los electrones ganancia energía eléctrica, mientras que el La diferencia de potencial se utiliza para describir los casos en que los electrones perder su energía eléctrica. Alrededor de un circuito cerrado en un circuito, la energía debe conservarse, por lo que esto conduce a La segunda ley de Kirchoff, el cual establece que la suma de EMF alrededor de un bucle cerrado es igual a la suma de las diferencias potenciales alrededor de ese bucle.
Si una celda es ideal, entonces le da energía eléctrica a los electrones que pasan a través de ella y estos electrones salen de la celda sin perder ninguna de la energía eléctrica que han adquirido. Sin embargo, en realidad, los electrones pierden parte de la energía que ganan incluso antes de abandonar la célula. Decimos que la energía se ha perdido debido a la resistencia interna en la celda En el análisis de circuitos, es útil imaginar que esta resistencia interna proviene de una resistencia dentro de la celda:
Una celda ideal (izquierda) y una celda real (con resistencia interna) (derecha)
los diferencia de potencial terminal a través de una célula se refiere a la energía ganada por un coulomb de electrones cuando pasan a través de ella, menos la energía que pierden debido a la resistencia interna. Si el EMF es , la resistencia interna es , la corriente a través de la célula es entonces la diferencia de potencial terminal dada por:
Dentro de las células, los electrones ganan energía y luego pierden algo..
EMF describe el ganancia En energía eléctrica por electrones en un circuito..
Diferencia de potencial describe un pérdida En energía eléctrica por electrones mientras viajan alrededor del circuito..
Imagen de cortesía
"Baterías incluidas" por Vincent Brown (Trabajo propio) [CC BY 2.0], a través de flickr