Força Eletromotriz EMF, Diferença de Potencial e Tensão
Força eletromotriz, EMF, diferença de potencial e tensão são todos termos associados ao potencial elétrico e medidos em volts, mas têm grandes diferenças no que são.
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Nosso tutorial sobre tensão Inclui:
O que é tensão | Campo elétrico | Tensão / divisor de potencial | Força eletromotriz
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Pode haver muita confusão entre a força eletromotriz, EMF e a tensão ou diferença de potencial, PD, em um ponto de um circuito elétrico ou eletrônico.
Tanto a EMF quanto a diferença de potencial são medidas em volts, mas os dois parâmetros são muito diferentes no que são.
Essas diferenças podem ser importantes em alguns aspectos do projeto de circuitos elétricos e eletrônicos.
Ajuda ter uma compreensão sobre o que são, para que a confusão possa ser reduzida e os termos e terminologia corretos sejam usados quando necessário.
Vamos dar uma olhada nos três termos para ver exatamente o que são e como se aplicam a diferentes áreas da teoria eletrônica, projeto de circuitos eletrônicos e afins.
Livros recomendados para iniciantes em eletrônica:
O que é força eletromotriz, EMF
Isso ajuda a definir qual é a força eletromotriz antes de procurar mais.
Definição de força eletromotriz:
A força eletromotriz é definida como a característica de qualquer fonte de energia capaz de conduzir carga elétrica ao redor de um circuito – é a força dentro de uma fonte de tensão que impulsiona a corrente ao redor de um circuito. É abreviado como E no sistema métrico internacional, mas a abreviação EMF também é amplamente utilizada.
A partir disso, pode-se ver que o EMF é a força motriz em um gerador usado para empurrar a corrente pelo circuito. A força eletromotriz é a força elétrica básica que realmente impulsiona a corrente ao redor do circuito.
O que é diferença de potencial
A diferença de potencial em qualquer ponto de um circuito elétrico ou eletrônico é a tensão em qualquer ponto em relação a outro ponto do circuito.
É possível ter uma definição mais rigorosa da diferença de potencial e, embora existam muitas definições de diferença de potencial, a seguinte pode dar uma boa ideia.
Definição de diferença de potencial:
A diferença de potencial entre dois pontos em um circuito elétrico ou eletrônico representa o trabalho envolvido ou a energia liberada na transferência de uma quantidade unitária de eletricidade de um ponto para o outro.
Efetivamente, a diferença de potencial é a diferença no potencial elétrico entre dois pontos. A energia é liberada quando uma carga é movida de um ponto de maior potencial para um ponto de menor potencial. Muitas vezes, isso ocorre na forma de calor.
Tomemos o exemplo de uma corrente fluindo através de um resistor onde algum calor é liberado à medida que a corrente flui do ponto de maior potencial para um ponto de menor potencial.
Isso significa que o potencial é a tensão em um determinado ponto de um circuito, não a fonte da força para movê-lo pelo circuito.
O ponto chave a ser lembrado é que EMF é a causa, ou seja, é a força motriz, enquanto a diferença de potencial é o resultado do EMF.
O que é voltagem
A tensão em um determinado ponto em um circuito elétrico ou eletrônico é a diferença de potencial naquele ponto medida em volts.
O volt é a unidade universal de medição da diferença de potencial e EMF.
Multímetros e todos os equipamentos de teste são calculados em volts para a medição da diferença de potencial ou tensão em um determinado ponto.
Normalmente, a tensão de um ponto geralmente, mas nem sempre, refere-se à diferença de potencial entre um ponto e o terra ou linha de zero volt de um circuito.
Vale a pena considerar exatamente o que é um volt.
A definição de volts:
A unidade padrão de tensão ou diferença de potencial e força eletromotriz no Sistema Internacional de Unidades (SI), é formalmente definida como sendo a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um condutor conduzindo uma corrente constante de um ampère, quando a potência dissipada entre esses pontos é igual a um watt.
Exemplo de EMF e PD
Para explicar a diferença entre EMF e PD, veja o exemplo de uma bateria simples usada para alimentar um circuito. Normalmente, na embalagem externa da própria bateria, a voltagem será indicada: geralmente 1,5 volts para células alcalinas de célula única e similares.
No entanto, verifica-se que, quando a bateria está em uso, a diferença de potencial ou tensão de saída diminui, especialmente quando cargas maiores são aplicadas e à medida que envelhece e é usada.
Mesmo quando a célula ou bateria é nova, alguma queda de tensão será observada quando fornecer corrente. A razão para isso é que existe alguma resistência dentro da célula.
A partir disso, é possível definir o EMF como o potencial de condução dentro de qualquer fonte elétrica ou eletrônica, independentemente de qualquer resistência interna.
É efetivamente a tensão vista na saída da fonte, ou seja, bateria, etc, quando é medida com uma impedância muito alta e sem carga. É a voltagem interna da célula.
A diferença de potencial em qualquer ponto é o potencial real visto em qualquer ponto de um circuito. Não depende de não haver carga. Na verdade, o EMF ou uma fonte e a diferença de potencial são os mesmos quando nenhuma carga é aplicada à fonte. À medida que uma carga é aplicada, a diferença de potencial diminui, mas a EMF permanece a mesma.
Normalmente, a diferença de potencial de saída será medida em volts e pode ser chamada de tensão de saída.
Resumo das semelhanças e diferenças entre EMF e PD
Vale a pena tabular as principais diferenças entre força eletromotriz e diferença de potencial, pois isso destaca as semelhanças e diferenças.
Como os termos são frequentemente usados incorretamente e de forma intercambiável, é bom ter uma boa compreensão do que cada termo significa, o que exatamente significa e onde pode ser usado.
| SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS DE EMF E DIFERENÇA DE POTENCIAL | |
|---|---|
| FORÇA ELETROMOTRIZ (EMF) | DIFERENÇA DE POTENCIAL (DP) |
| EMF é a força elétrica motriz de uma célula ou gerador. | A diferença de potencial resulta da corrente que passa por uma resistência dentro de um circuito. |
| EMF é a causa. | A diferença de potencial é o efeito. |
| O EMF também está presente mesmo quando nenhuma corrente é consumida pela bateria. | A diferença de potencial no condutor é zero na ausência de corrente. |
| A unidade de EMF é o volt. | A unidade de diferença de potencial é o volt. |
| EMF permanece constante. | A diferença de potencial não permanece constante – ela depende das condições do circuito. |
| Seu símbolo é E. | Seu símbolo é o V. |
| Não depende da resistência do circuito. | Depende da resistência entre dois pontos de medição. |
EMF e diferença de potencial têm muitas semelhanças, mas também têm algumas diferenças significativas. Essencialmente, o EMF é a força motriz em um circuito, enquanto a diferença de potencial é o resultado do EMF dentro de um circuito ao qual a fonte está conectada.
Entender onde usar corretamente cada um dos termos é de grande benefício, pois pode dar peso a qualquer material falado ou escrito. Se usado incorretamente, pode indicar que os termos não foram entendidos corretamente e pode diminuir o impacto de qualquer outra coisa que seja dita ou escrita.
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