Sobre diferencia de potencial, fuerza electromotriz y voltaje.

Diferencia de potencial

Se sabe que un cuerpo puede calentarse más y otro menos. El grado en que un cuerpo se calienta se llama temperatura. Del mismo modo, un cuerpo puede electrificarse más que otro. El grado de electrificación del cuerpo caracteriza una cantidad llamada potencial eléctrico o simplemente potencial del cuerpo.

¿Qué significa electrificar el cuerpo? Esto significa informarle de una carga eléctrica, es decir, añadirle una determinada cantidad de electrones si cargamos el cuerpo negativamente, o quitárselos si cargamos el cuerpo positivamente. En ambos casos, el cuerpo tendrá un cierto grado de electrificación, es decir, este o aquel potencial, además, un cuerpo con carga positiva tiene un potencial positivo y un cuerpo con carga negativa tiene un potencial negativo.

Una diferencia en los niveles de carga eléctrica entre dos cuerpos se suele denominar diferencia de potencial eléctrico o simplemente diferencia de potencial.

Debe tenerse en cuenta que si dos cuerpos idénticos están cargados con las mismas cargas, pero uno es mayor que el otro, entonces también habrá una diferencia de potencial entre ellos.

Además, existe una diferencia de potencial entre dos cuerpos de este tipo, uno cargado y el otro sin carga. Entonces, por ejemplo, si un cuerpo aislado del suelo tiene un potencial determinado, entonces la diferencia de potencial entre él y el suelo (cuyo potencial se considera cero) es numéricamente igual al potencial de este cuerpo.

Entonces, si dos cuerpos están cargados de tal manera que sus potenciales no son los mismos, inevitablemente hay una diferencia de potencial entre ellos.

Todo el mundo sabe que el fenómeno de electrificación del peine cuando lo frotas sobre el cabello no es más que crear una diferencia de potencial entre el peine y el cabello humano.

De hecho, cuando el peine se frota contra el cabello, algunos de los electrones se transfieren al peine, cargándolo negativamente, mientras que el cabello, que ha perdido algunos de los electrones, se carga en el mismo grado que el peine, pero positivamente. . La diferencia de potencial así creada se puede reducir a cero tocando el cabello con un peine. El oído detecta fácilmente esta transición de electrones inversos si se acerca un peine electrificado. Un sonido de estallido característico indicará una descarga continua.

Hablando arriba sobre la diferencia de potencial, nos referimos a dos cuerpos cargados, la diferencia de potencial también puede ocurrir entre diferentes partes (puntos) del mismo cuerpo.

Así, por ejemplo, considere lo que sucede en un trozo de alambre de cobresi, bajo la acción de alguna fuerza externa, logramos mover los electrones libres en el alambre hacia un extremo.Obviamente, habrá una escasez de electrones en el otro extremo del cable y luego se producirá una diferencia de potencial entre los extremos del cable.

Tan pronto como detengamos la acción de la fuerza externa, los electrones inmediatamente, debido a la atracción de diferentes cargas, se precipitarán hacia el extremo del cable, cargados positivamente, es decir, hacia el lugar donde faltan, y la electricidad el equilibrio se restablecerá en el alambre.

Fuerza electromotriz y voltaje

dPara mantener la corriente eléctrica en un cable, se necesita alguna fuente externa de energía para mantener la diferencia de potencial entre los extremos de ese cable en todo momento.

Estas fuentes de energía son las llamadas fuentes de toxicidad eléctrica, una fuerza electromotriz definida que crea y mantiene una diferencia de potencial en los extremos del conductor durante mucho tiempo.

La fuerza electromotriz (FEM abreviada) se denota con la letra E... La FEM se mide en voltios. En nuestro país, el voltio se abrevia con la letra «B», y en la designación internacional, con la letra «V».

Así que para obtener un flujo continuo electricidad, necesitas una fuerza electromotriz, es decir, necesitas una fuente de corriente eléctrica.

La primera fuente de corriente de este tipo fue el llamado "polo voltaico", que consistía en una serie de círculos de cobre y zinc revestidos con piel sumergidos en agua acidificada. Así, una de las formas de obtener fuerza electromotriz es la interacción química de ciertas sustancias, como resultado de lo cual la energía química se convierte en energía eléctrica. Las fuentes de corriente, en las que se crea una fuerza electromotriz de esta manera, se denominan fuentes químicas de corriente.

Actualmente, las fuentes de corriente química (pilas galvánicas y baterías) se utilizan ampliamente en ingeniería eléctrica y energía.

Otra fuente principal de corriente, que se ha generalizado en todas las áreas de la ingeniería eléctrica y la ingeniería energética, son los generadores.

Los generadores se instalan en centrales eléctricas y sirven como única fuente de corriente para suministrar electricidad a empresas industriales, iluminación eléctrica de ciudades, ferrocarriles eléctricos, tranvías, subterráneos, trolebuses, etc.

En cuanto a las fuentes químicas de corriente eléctrica (pilas y baterías), y para los generadores, la acción de la fuerza electromotriz es exactamente la misma. Consiste en el hecho de que el EMF crea una diferencia de potencial en los terminales de la fuente actual y la mantiene durante mucho tiempo.

Estos terminales se denominan polos de la fuente de corriente. Un polo de la fuente de corriente siempre experimenta una falta de electrones y, por lo tanto, tiene una carga positiva, el otro polo experimenta un exceso de electrones y, por lo tanto, tiene una carga negativa.

En consecuencia, un polo de la fuente de corriente se llama positivo (+) y el otro, negativo (-).

Las fuentes de energía se utilizan para suministrar corriente eléctrica a varios dispositivos: usuarios actuales… Los consumidores de corriente que utilizan cables están conectados a los polos de la fuente de corriente, formando un circuito eléctrico cerrado. La diferencia de potencial que se establece entre los polos de la fuente de corriente con un circuito eléctrico cerrado se denomina tensión y se denota con la letra U.

La unidad para medir el voltaje, como EMF, es el voltio.

Si, por ejemplo, necesita anotar que el voltaje de la fuente de corriente es de 12 voltios, entonces escriben: U — 12 V.

Para medir campos electromagnéticos o voltaje llamado dispositivo voltímetro.

Para medir la EMF o el voltaje de una fuente de corriente, se debe conectar un voltímetro directamente a sus terminales. Además, si circuito eléctrico está abierto, entonces el voltímetro mostrará el EMF de la fuente actual. Si cierra el circuito, el voltímetro ahora no mostrará la EMF, sino el voltaje en las terminales de la fuente de corriente.

El EMF desarrollado por la fuente de corriente siempre es mayor que el voltaje a través de sus terminales.