6.1.- Fuerza electromotriz y fuerza contraelectromotriz

    Fuerza electromotriz (f.e.m.) de un generador es la relación que existe entre la energía no eléctrica que consume y la carga eléctrica que lo atraviesa.

    La fuerza electromotriz es la que hace que la corriente fluya en la dirección que va desde un potencial más bajo hacia uno más alto, justo al contrario de lo que sucede en un conductor ordinario.

    Cada circuito completo con una corriente estacionaria debe incluir algún dispositivo que proporcione una fem, conocido como fuente de fem.

    Una fuente ideal de fem mantiene una diferencia de potencial constante entre sus terminales, independientemente de la corriente que pase por ella. Definimos la fuerza electromotriz de manera cuantitativa como la magnitud de esta diferencia de potencial.

e = Vab = IR

    Fuerza contraelectromotriz (f.c.e.m.) de un receptor es la relación que existe entre la energía eléctrica que transforma en otro tipo que no sea calorífico y la carga eléctrica que pasa a través de él.

    En el Sistema internacional, tanto la fuerza electromotriz como la contraelectromotriz se expresan en voltios.

    La potencia de los generadores y receptores viene dada, respectivamente, por las siguientes expresiones:

P = e * I   ;   P = e' * I

    Conviene, por último, citar que tanto los generadores como los receptores se calientan en su funcionamiento, a causa del efecto Joule. Ello demuestra que poseen una cierta resistencia interna, a la que se representa por r y r', respectivamente. 

    Conforme la corriente se desplaza a través de r, experimenta una caída de potencial asociada igual a IR. Así, cuando una corriente fluye a través de una fuente, la diferencia de potencial Vab entre los terminales de la fuente es:

Vab e - IR

    Se pierde algo de energía potencial al cruzar la resistencia interna.

    Para una fuente real de fem, el voltaje en terminales es igual a la fem sólo si no fluye corriente por la fuente. Se puede decir:

e - Ir = IR

despejando I tenemos:

I = e / (R+r)

es decir, la corriente es igual a la fem de la fuente dividida entre la resistencia total del circuito (R+r).

Ejemplo resuelto 6-1: Fuente en un circuito abierto

Ejemplo resuelto 6-2: Fuente en un circuito completo

Ejemplo resuelto 6-3: Uso de voltímetros y amperímetros

Ejemplo resuelto 6-4: Fuente con un cortocircuito

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