Sobre diferença de potencial, força eletromotriz e tensão

Diferença potencial

Sabe-se que um corpo pode ser aquecido mais e outro menos. O grau de aquecimento de um corpo é chamado de temperatura. Da mesma forma, um corpo pode ser eletrificado mais do que outro. O grau de eletrificação do corpo caracteriza uma grandeza denominada potencial elétrico ou simplesmente potencial do corpo.

O que significa eletrificar o corpo? Isso significa informá-lo de uma carga elétrica, ou seja, adicionar um certo número de elétrons a ele se carregarmos o corpo negativamente ou retirá-los se carregarmos o corpo positivamente. Em ambos os casos, o corpo terá um certo grau de eletrificação, ou seja, este ou aquele potencial, além disso, um corpo carregado positivamente tem um potencial positivo e um corpo carregado negativamente tem um potencial negativo.

Uma diferença nos níveis de carga elétrica entre dois corpos é geralmente chamada de diferença de potencial elétrico ou simplesmente diferença de potencial.

Deve-se ter em mente que, se dois corpos idênticos forem carregados com as mesmas cargas, mas um for maior que o outro, também haverá uma diferença de potencial entre eles.

Além disso, existe uma diferença de potencial entre dois desses corpos, um carregado e o outro descarregado. Então, por exemplo, se um corpo isolado do solo tem um certo potencial, então a diferença de potencial entre ele e o solo (cujo potencial é considerado zero) é numericamente igual ao potencial desse corpo.

Então, se dois corpos são carregados de tal forma que seus potenciais não são os mesmos, há inevitavelmente uma diferença de potencial entre eles.

Todo mundo sabe que o fenômeno da eletrificação do pente quando você o esfrega no cabelo nada mais é do que criar uma diferença de potencial entre o pente e o cabelo humano.

De fato, quando o pente é esfregado no cabelo, alguns dos elétrons são transferidos para o pente, carregando-o negativamente, enquanto o cabelo, que perdeu alguns elétrons, fica carregado no mesmo grau que o pente, mas positivamente . A diferença de potencial assim criada pode ser reduzida a zero tocando no cabelo com um pente. Essa transição eletrônica reversa é facilmente detectada pelo ouvido se um pente eletrificado for aproximado do ouvido. Um som característico de estalo indicará descarga contínua.

Falando acima sobre a diferença de potencial, nos referimos a dois corpos carregados, a diferença de potencial também pode ocorrer entre diferentes partes (pontos) de um mesmo corpo.

Então, por exemplo, considere o que acontece em um pedaço de fio de cobrese, sob a ação de alguma força externa, conseguirmos mover os elétrons livres do fio para uma das pontas.Obviamente haverá falta de elétrons na outra ponta do fio e então ocorrerá uma diferença de potencial entre as pontas do fio.

Assim que interrompermos a ação da força externa, os elétrons irão imediatamente, devido à atração de diferentes cargas, correr para a ponta do fio, carregado positivamente, ou seja, para o local onde estão faltando, e o circuito elétrico equilíbrio será restaurado no fio.

Força eletromotriz e tensão

dPara manter a corrente elétrica em um fio, alguma fonte externa de energia é necessária para manter a diferença de potencial nas extremidades desse fio o tempo todo.

Essas fontes de energia são as chamadas fontes de tox elétrico, uma força eletromotriz definida que cria e mantém uma diferença de potencial nas extremidades do condutor por um longo tempo.

A força eletromotriz (abreviada como EMF) é indicada pela letra E... EMF é medida em volts. No nosso país, o volt é abreviado com a letra «B», e na designação internacional - com a letra «V».

Então, para obter um fluxo contínuo eletricidade, você precisa de uma força eletromotriz, ou seja, você precisa de uma fonte de corrente elétrica.

A primeira dessas fontes de corrente foi o chamado "pólo voltaico", que consistia em uma série de círculos de cobre e zinco revestidos com pele imersa em água acidificada. Assim, uma das formas de obtenção da força eletromotriz é a interação química de certas substâncias, a partir da qual a energia química é convertida em energia elétrica. Fontes de corrente, nas quais uma força eletromotriz é criada dessa maneira, são chamadas de fontes químicas de corrente.

Atualmente, fontes químicas de corrente — células galvânicas e baterias — são amplamente utilizadas em engenharia elétrica e energia.

Outra fonte principal de corrente, que se difundiu em todas as áreas da engenharia elétrica e da engenharia de energia, são os geradores.

Os geradores são instalados em usinas de energia e servem como a única fonte de corrente para fornecer eletricidade a empreendimentos industriais, iluminação elétrica de cidades, ferrovias elétricas, bondes, metrôs, trólebus, etc.

Já para fontes químicas de corrente elétrica (pilhas e baterias), e para geradores, a ação da força eletromotriz é exatamente a mesma. Consiste no fato de que o EMF cria uma diferença de potencial nos terminais da fonte de corrente e a mantém por muito tempo.

Esses terminais são chamados de pólos da fonte de corrente. Um pólo da fonte de corrente sempre apresenta falta de elétrons e, portanto, tem carga positiva, o outro pólo experimenta excesso de elétrons e, portanto, tem carga negativa.

Assim, um pólo da fonte de corrente é chamado positivo (+) e o outro - negativo (-).

As fontes de energia são usadas para fornecer corrente elétrica a vários dispositivos — usuários atuais… Os consumidores de corrente por meio de fios são conectados aos polos da fonte de corrente, formando um circuito elétrico fechado. A diferença de potencial que se estabelece entre os polos da fonte de corrente com um circuito elétrico fechado é chamada de tensão e é denotada pela letra U.

A unidade para medir tensão, como EMF, é o volt.

Se, por exemplo, você precisar anotar que a tensão da fonte de corrente é de 12 volts, eles escrevem: U - 12 V.

Para medir CEM ou tensão chamada dispositivo voltímetro.

Para medir o EMF ou a tensão de uma fonte de corrente, um voltímetro deve ser conectado diretamente aos seus terminais. Além disso, se circuito elétrico estiver aberto, o voltímetro mostrará o EMF da fonte atual. Se você fechar o circuito, o voltímetro agora mostrará não o EMF, mas a tensão nos terminais da fonte de corrente.

A EMF desenvolvida pela fonte de corrente é sempre maior que a tensão em seus terminais.