O Que é Força Eletromotriz (FEM)?
A Força Eletromotriz (FEM) é a energia por unidade de carga fornecida por uma fonte, como uma bateria ou gerador, para impulsionar uma corrente através de um circuito. Medida em volts (V), é simbolizada pelas letras “E” ou “ε”. Na prática, a FEM é a fonte de energia que impulsiona o fluxo de corrente em um circuito. Quando um circuito é fechado, a FEM faz com que a corrente flua do terminal positivo da fonte, através do circuito, e de volta ao terminal negativo da fonte.
É importante diferenciar a FEM da tensão medida através do circuito. A tensão, ou Diferença de Potencial (DP), também medida em volts, é a diferença no potencial elétrico entre dois pontos do circuito. A DP representa a quantidade de energia por unidade de carga que é perdida à medida que a corrente flui através do circuito, devido à resistência de elementos como fios, resistores e outros componentes.
Métodos de Produção de FEM
Há vários métodos para produzir FEM, cada um com características e aplicações únicas:
- Reação Química: Método mais comum, utilizado em baterias. Reações químicas nos eletrodos geram uma diferença de potencial que impulsiona a corrente.
- Indução Eletromagnética: Baseado na lei de Faraday. A mudança de um campo magnético induz um campo elétrico, produzindo FEM. Esse princípio é aplicado em geradores e transformadores.
- Efeito Termoelétrico: Baseado no efeito Seebeck. A diferença de temperatura entre dois metais distintos gera FEM, utilizada em termopares.
- Efeito Fotoelétrico: Certos materiais emitem elétrons sob luz, como em células solares, onde os fótons do sol excitam elétrons, gerando FEM.
- Efeito Piezoelétrico: Certos materiais geram FEM sob estresse mecânico, como pressão ou vibração, usado em sensores e atuadores.
EMF e Diferença de Potencial
A FEM e a Diferença de Potencial (DP) são conceitos relacionados, mas distintos, na eletricidade. Enquanto a FEM é a máxima voltagem possível que uma fonte pode fornecer, representando o trabalho realizado pela fonte ao mover uma carga unitária de um terminal para outro, a DP é a voltagem realmente presente no circuito devido à resistência dos elementos do circuito. Assim, a DP, também chamada de queda de tensão, é a voltagem medida através de um elemento do circuito, como um resistor.
Em resumo, a FEM é a fonte de energia que impulsiona o fluxo de corrente em um circuito, enquanto a DP é a voltagem medida através do circuito, representando a quantidade de energia por unidade de carga que é perdida conforme a corrente flui através do circuito. Ambos, FEM e DP, são medidos em volts, mas representam diferentes aspectos do circuito elétrico.
