Diferencia entre fuerza electromotriz y diferencia de potencial

La diferencia de potencial y la fuerza electromotriz (fem) son ambas formas de energía. Una de las principales diferencias entre la fem y la diferencia de potencial es que la fem se produce al convertir la otra forma de energía en energía eléctrica, mientras que en la diferencia de potencial la energía eléctrica se convierte en otras formas de energía. Algunas otras diferencias entre ellos se explican a continuación en forma de tabla de comparación.

Gráfica comparativa

Base para la diferencia de potencial de fuerza electromotriz de comparación

Definición de diferencias de potencial

La diferencia de potencial se define como la cantidad de energía utilizada por un culombio de carga para moverse de un punto a otro. Se mide en voltios y se representa con el símbolo V. La diferencia de potencial se mide con el Voltímetro.

La diferencia de potencial entre las dos cargas puntuales se expresa mediante la fórmula que se muestra a continuación.

Ejemplo – Considere un circuito que se muestra en la siguiente figura.

Se aplica un suministro de 12 voltios a través de la resistencia del circuito. La diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera, digamos A y B, es la energía utilizada por un culombio de carga al moverse de un punto (A) al otro (B). Por tanto, la diferencia de potencial entre los puntos A y B es de 7 voltios.

Definición de fuerza electromotriz

La fuerza electromotriz es el voltaje total inducido por la fuente. En otras palabras, es la cantidad de energía suministrada por la fuente a cada culombio de carga. Se mide en voltios y se representa con el símbolo ε (épsilon).

La fem es el voltaje máximo que puede alcanzar el circuito. Naturalmente, se genera cuando se produce la fluctuación en el campo magnético. La fem se expresa mediante la fórmula que se muestra a continuación.

La fuerza electromotriz es el tipo de energía que obliga a una unidad de carga positiva a moverse de la terminal positiva a la negativa de la fuente. Separa las dos cargas entre sí.

Ejemplo – Considere un circuito que se muestra en la siguiente figura.

Una batería tiene un EMF de 12V; significa que la batería suministra 12 julios de energía por cada culombio de carga. La carga viaja del terminal positivo al terminal negativo a través de un circuito externo; da la totalidad de la energía suministrada originalmente por la batería.

Diferencias clave entre la fuerza electromotriz y la diferencia de potencial.

1. La fuerza electromotriz es la medida de energía que le da a cada coulomb de carga, mientras que la diferencia de potencial es la cantidad de energía utilizada por un coulomb de carga.
2. La fuerza electromotriz está representada por el símbolo ε mientras que el símbolo V representa la diferencia de potencial.
3. La fuerza electromotriz no depende de la resistencia interna del circuito mientras que la diferencia de potencial es directamente proporcional a la resistencia del circuito.
4. La fuerza electromotriz transfiere la energía en todo el circuito. La diferencia de potencial es la medida de la energía entre dos puntos cualesquiera del circuito.
5. La magnitud de la fuerza electromotriz siempre es mayor que la diferencia de potencial cuando el circuito no cambia, pero cuando el circuito está completamente cargado, la magnitud de la diferencia de potencial es igual a la fem del circuito.
6. La magnitud de la fem siempre ha permanecido constante, mientras que la magnitud de la diferencia de potencial varía.
7. La fuerza electromotriz es la causa de la diferencia de potencial, mientras que la diferencia de potencial es el efecto de la diferencia de potencial.
8. La fuerza emf existe en el circuito incluso cuando la corriente no fluye en el circuito, mientras que la diferencia de potencial no existe en el circuito cuando la magnitud de la corriente permanece en cero.
9. El EMF es el voltaje máximo que la batería puede entregar, mientras que la magnitud de la diferencia de potencial es siempre menor que el valor máximo posible de fem.
10. La fuerza fem gana la energía eléctrica en el circuito, mientras que la diferencia de potencial pierde la energía eléctrica en el circuito.
11. La fuerza electromotriz se induce en el campo eléctrico, magnético y gravitatorio, mientras que la diferencia de potencial se genera únicamente en un campo eléctrico.
12. El medidor de fem se usa para medir la fuerza electromotriz, mientras que el voltímetro se usa para medir la diferencia de potencial.

Punto para recordar

A primera vista, el nombre fem implica que es una fuerza que hace que los electrones (partículas cargadas, es decir, corriente) fluyan a través del circuito. De hecho, no es una fuerza, sino energía suministrada por alguna fuente activa, como una batería, a un culombio de carga.

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