Artículo sobre la fuente de fuerza electromotriz (FEM), la resistencia interna y la tensión en los terminales.
Corriente eléctrica fluye en un circuito cerrado, de alto potencial a bajo potencial. Cuando una corriente eléctrica se mueve a través de un componente de resistencia eléctrica, hay una reducción en energía potencial eléctrica porque se utiliza energía eléctrica en esta resistencia. Para que la corriente eléctrica siga fluyendo de alto potencial a bajo potencial,
Es necesario un dispositivo para añadir energía potencial eléctrica; esta herramienta es una fuente de fuerza electromotriz (FEM) o, más precisamente, una fuente de voltaje eléctrico. Una FEM o fuente de voltaje es un componente que convierte un tipo de energía en energía eléctrica, como por ejemplo baterías, células solares o generadores eléctricos.
Fuente de fuerza electromotriz (fem)
La figura adjunta ilustra de forma sencilla un circuito cerrado con fuerza electromotriz (ε) y resistencia (R). Las líneas verticales largas en la fuente de fuerza electromotriz representan un potencial alto, mientras que las líneas verticales cortas representan un potencial bajo. Las cargas eléctricas se mueven de un potencial alto a uno bajo. Una carga eléctrica que se mueve durante un intervalo de tiempo determinado se denomina corriente eléctrica, cuya dirección se indica con una flecha.
Cuando tiene un potencial alto, la carga posee energía potencial eléctrica. Esta energía disminuye al pasar la carga eléctrica por la resistencia. Cuando una carga eléctrica se desplaza en la fuente de fuerza electromotriz desde un potencial bajo a uno alto, su energía potencial aumenta.
Resistencia interna
Cuando la carga eléctrica se mueve dentro de la fuente de fuerza electromotriz (FEM), experimenta resistencia. La fuente eléctrica real suele tener una resistencia interna, representada por el símbolo r. Cuando una carga eléctrica fluye a través de una resistencia interna (r), se reduce la energía potencial eléctrica.
Voltaje terminal
La tensión terminal (V) es la tensión neta producida por una fuente de tensión eléctrica o fuente de fuerza electromotriz (fem). Matemáticamente, se expresa mediante ecuaciones:
V = ε – I r
V = Voltaje en los terminales, ε = fem, I = corriente eléctrica, r = resistencia interna.
Si una batería de 12 voltios tiene una resistencia de 0.2 Ω, entonces cuando fluyen 2 A desde la batería, el voltaje en los terminales es 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 Volt.
Cuando no circula corriente eléctrica desde la batería, el voltaje en los terminales es igual a la fuerza electromotriz (fem). Si la fem es de 12 voltios, el voltaje en los terminales también será de 12 voltios. Si circula corriente eléctrica desde la fuente de fem, el voltaje en los terminales será menor que la fem.
La fuerza electromotriz (FEM) es la tensión eléctrica indicada, por ejemplo, en la batería, mientras que la tensión en los terminales es la tensión eléctrica real o la diferencia de potencial real, cuyo valor se ve afectado por la corriente eléctrica que fluye a través de la batería.
