Forsa elettromotrice

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Unna batteria Daniell, donde a forza elettromotrice a corrisponde ä differensa de potensiale

A forsa elettromotrice, commünemente abbreviä in f.e.m., a l'è a causa da differensa de potensiale fra dui punti de un circuito averto, o dô flusso de corrente elettrica all'interno de un circuito elettrico.

A definiçion a l'è ciuttosto vêgia, come se vedde da l'üso da parola forsa con significou differente da quello, generalmente accettou ä giornä de ancö, de forsa in senso meccanico; a tröva ancun applicasion, pe esempio, per esprimme a mascima differensa de potensiale che un generatô de tensciôn o produçe fra i sö poli, o a differensa de potensiale fra i elettrodi de unna cella elettrochimica. In particolare, in to caxo de unna cella galvanica, a forza elettromotrice a corrisponde ä differensa de potensiale che se instaura in corrispondensa di morscetti da cella a circuito averto (cioè in assensa de circolaçion de corrente, all'equilibrio).

Stoia

In to 1800, dopo un disaccordo profescionale in sce a risposta galvanica sostegnüa da Luigi Galvani, Alessandro Volta o sviluppava a nota pilla voltaica, antenata da batteria, che a prodüçe una tenscion elettrica costante ai sö poli. In te i sö studi Volta insemme ai concetti de "capaçitæ" e de "quantitæ" o döviava pe a primma votta o concetto de tenscion elettrica pe rende conto de proprietæ intensive dell'elettricitæ.

Descriçion

F.e.m. de un generatô

All'interno de un generatô elettrico se osserva mesciä e càreghe pôxitive verso o polo pôxitivo e e càreghe negative verso quello negativo. Questi processi se opponen ä repulscion fra càreghe elettriche do meximo segno. Son processi che põen esse de natüra elettrochimica, elettromagnetica, termoelettrica, fotoelettrica, piezoelettrica, ecc.

O lòu L necessaio ao trasporto de càreghe verso i rispettivi poli o l'è direttamente proporsionale ä quantitæ de càrega q; a forsa elettromotrice E a l'è definia comme quantitæ de lòu compio pe unitæ de càrega, segundo a formula:

$E={\frac {\mathrm {d} L}{\mathrm {d} q}}$

L'unitæ de mezüa, in to scistema internasionale de unitæ de mezüa, da forsa elettromotrice a l'è o volt, a mexima che se dövia pe mezüä o potensiale elettrico e a tenscion elettrica; l'unitæ de mezüa in to Scistema CGS o l'è o statvolt. In te formule, a forsa elettromotrice a votte a vegne indicä con e lettere f, e, E o V.

In te un circuito serou, a differensa de potensiale ΔV mezüä ai poli de un generatô reale a risülta sempre leggermente inferiore ä forsa elettromotrice do generatô pe effetto d'a rexistenza interna r_i do meximo:

$\Delta V=E-ir_{i}$

F.e.m. indotta

O campo magnetico dovüo a un solenoide: con l'üzo da corrente alternä e variaçioin do campo portian a unna f.e.m. indotta in sci circuiti da arente

A forsa elettromotrice indotta in te un circuito serou a l'è uguale ä variaçion do flüsso magnetico Φ_B che a l'attraversa in te unna unitæ de tempo, come stabilisce a lezze de Faraday-Neumann-Lenz (dita solo de Faraday ascì) in ta notaçion de Newton:

$E_{B}=-{\dot {\Phi }}_{B}$

E pe a definiçion de induttansa elettrica:

$\Phi _{B}=LI$

$E_{B}=-L{\dot {I}}$

O segno meno o l'è dovüo ao fæto che a forsa elettromotrice indotta a se opponne ä variaçion do flüsso magnetico segundo a lezze de Lenz.

In to caxo che a variaçion do flüsso a seggie dovüa a unna modifica meccanica do scistema, comme pe esempio a riduçion de l'area de unna spira, se parla de forsa elettromotrice cinetica.

Bibliografia

• (EN) Paul A. Tipler, Physics for Scientists and Engineers: Vol. 2: Electricity and Magnetism, Light, 4ª ed., W. H. Freeman, 15 novénbre 1998, ISBN 1-572-59492-6.
• (EN) Wayne M. Saslow, Electricity, Magnetism, and Light, Elsevier, 19 lùggio 2002, pp. 255-259, ISBN 0-080-50521-X.
• (EN) Raymond A. Serway e John W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 8ª ed., Cengage Learning, 1º frevâ 2012, ISBN 0-495-82781-9.