Diferença principal - EMF vs. diferença potencial

Os termos EMF e diferença potencial ambos descrevem transferências de energia envolvendo elétrons em um circuito. o principal diferença entre EMF e a diferença de potencial é que EMF se refere à quantidade de energia elétrica ganha por um coulomb de carga à medida que percorre um circuito, enquanto que A diferença potencial descreve a quantidade de energia elétrica perdida por um coulomb de carga.

O que é EMF

EMF (

) significa força eletromotriz. Em uma célula ou gerador, o EMF se refere à quantidade de energia elétrica fornecida a cada coulomb de elétrons. Esta energia elétrica foi criada pela conversão de outra forma de energia em energia elétrica (por exemplo, energia química em energia elétrica em uma célula ou energia mecânica em energia elétrica em um gerador).

Observe que, embora a palavra força esteja incluída, EMF não tem nada a ver com força. Em vez disso, o termo se refere ao ganho e à perda de energia elétrica pelos elétrons.

Qual é a diferença potencial

Em um circuito elétrico, a diferença de potencial

entre quaisquer dois pontos no circuito está a energia perdida por um coulomb de carga à medida que viaja entre esses dois pontos. A diferença potencial pode ser medida usando um voltímetro e é expressa em unidades de volts.

Então, o termo EMF é usado para descrever casos em que elétrons ganham energia elétrica, Considerando que a a diferença de potencial é usada para descrever casos em que os elétrons perdem sua energia elétrica. Em torno de um circuito fechado em um circuito, a energia deve ser conservada, então isso leva a Segunda lei de Kirchoff, Que afirma que a soma dos campos eletromagnéticos em torno de um circuito fechado é igual à soma das diferenças de potencial em torno desse circuito.

Se uma célula é ideal, ela fornece energia elétrica aos elétrons que passam por ela e esses elétrons saem da célula sem perder nada da energia elétrica que adquiriram. No entanto, na realidade, os elétrons perdem parte da energia que ganham antes mesmo de saírem da célula. Dizemos que a energia foi perdida devido ao Resistencia interna na célula. Na análise do circuito, é útil imaginar que essa resistência interna vem de um resistor dentro da célula:

Uma célula ideal (esquerda) e uma célula real (com resistência interna) (direita)

o diferença de potencial terminal através de uma célula refere-se à energia ganha por um coulomb de elétrons à medida que passam por ela, menos a energia que perdem devido à resistência interna. Se o EMF é

, a resistência interna é

, a corrente através da célula é

então a diferença de potencial terminal

dado por:

Dentro das células, os elétrons ganham energia e, em seguida, perdem parte dela.

Diferença entre EMF e diferença potencial

Significado

EMF descreve o ganho de energia elétrica pelos elétrons em um circuito.

Diferença potencial descreve uma perda de energia elétrica pelos elétrons à medida que viajam pelo circuito.

Imagem Cortesia

“Baterias Incluídas” de Vincent Brown (Obra própria) [CC BY 2.0], via flickr