Force Électromotrice (FÉM)
La force électromotrice (FÉM) désigne l’énergie fournie par unité de charge par une source, telle qu’une batterie ou un générateur, pour entraîner un courant à travers un circuit. Mesurée en volts (V), la FÉM est symbolisée par la lettre « E » ou « ε ». Dans un circuit, la FÉM constitue la source d’énergie qui propulse le flux de courant. Lorsque le circuit est fermé, la FÉM pousse le courant à s’écouler de la borne positive de la source, à travers le circuit, pour revenir à la borne négative.
Il est crucial de noter que la FÉM n’est pas identique à la tension mesurée à travers le circuit. Ceci est dû à la perte d’une partie de l’énergie fournie par la source, en raison de la résistance des éléments du circuit tels que les fils, les résistances et autres composants. La tension mesurée à travers le circuit est appelée la différence de potentiel (DDP) et est également mesurée en volts. La DDP représente la différence de potentiel électrique entre deux points du circuit, ainsi que la quantité d’énergie perdue par unité de charge lorsque le courant traverse le circuit.
Production de la FÉM
Plusieurs méthodes existent pour produire la FÉM :
- Réaction chimique : Méthode la plus courante, utilisée dans les batteries. Les réactions chimiques au sein de la batterie génèrent une différence de potentiel entre les deux électrodes, entraînant le flux de courant.
- Induction électromagnétique : Basée sur la loi de Faraday, cette méthode produit une FÉM lorsqu’un champ magnétique est modifié, induisant un champ électrique.
- Effet thermoélectrique : Basé sur l’effet Seebeck, il se produit lorsque deux métaux dissemblables sont joints à différentes températures, créant ainsi une FÉM.
- Effet photoélectrique : Certains matériaux émettent des électrons sous l’effet de la lumière, un principe utilisé dans les cellules solaires pour générer une FÉM.
- Effet piézoélectrique : Certains matériaux produisent une FÉM lorsqu’ils sont soumis à une contrainte mécanique, comme la pression ou la vibration.
FÉM et Différence de Potentiel
La FÉM et la différence de potentiel (DDP) sont deux concepts liés mais distincts en électricité. Tandis que la FÉM est l’énergie maximale qu’une source peut fournir, la DDP représente la tension réellement présente dans le circuit en raison de la résistance des éléments du circuit. En d’autres termes, la FÉM est le « voltage » maximal qu’une source peut offrir, tandis que la DDP est la chute de tension observée dans le circuit.
En résumé, la FÉM est la source d’énergie qui entraîne le flux de courant dans un circuit, tandis que la DDP mesure la tension à travers le circuit et représente la quantité d’énergie perdue par unité de charge à mesure que le courant traverse le circuit. Les deux, FÉM et DDP, sont mesurées en volts, mais elles représentent différents aspects du circuit.
