Forza Elettromotrice (fem)

Generatore di forza elettromotrice produce una forza elettromotrice Ɛ che compie lavoro sui portatori di carica per mantenere una differenza di potenziale costante nel circuito. (batteria, generatore di corrente elettrica, cella fotovoltaica, termopile).
Nel generatore i portatori di carica positivi vanno da una regione di basso potenziale elettrico a una regione a maggior potenziale elettrico.
In ogni intervallo dt una carica dq attraversa una sezione del circuito. La stessa quantità di carica deve entrare nel generatore e uscirne. Il generatore compie lavoro dL sull’elemento di carica dq per spostarlo
Ɛ = dL/dq
In un generatore ideale non si ha resistenza interna, data solitamente dai materiali che costituiscono la batteria, che ostacoli il movimento dei portatori di carica.
In un generatore reale si ha una resistenza interna che ostacola i portatori di carica.
- Per calcolare la corrente nel circuito si hanno due metodi:
Conservazione dell’energia: in un intervallo di tempo dt si sviluppa nella resistenza una quantità di energia termica pari a dU = iᶺ2Rdt.
Nello stesso intervallo una carica dq = idt, per essere spostata farà compiere alla batteria un lavoro
dL = Ɛdq = Ɛidt . Il lavoro fatto dalla batteria deve essere uguale all’energia termica dissipata dalla resistenza Ɛidt = iᶺ2Rdt , Ɛ = iR , i = Ɛ/R
Potenziale: partendo da un punto del circuito si sommano le differenze di potenziale che si incontrano, ritroviamo così lo stesso potenziale (Legge delle maglie o Seconda legge di Kiurchoff).
nella batteria la variazione di potenziale è Ɛ mentre nella resistenza –iR
Potenziale finale = Potenziale iniziale , Va = Va + Ɛ –iR , Ɛ = iR