Fuerza electromotriz

En electromagnetismo y electrónica, fuerza electromotriz o voltaje inducido^[1]​^[2]​^[3]​^[4]​ (también electromotancia, abreviada fem,^[5]​^[6]​ denotada como ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$) es la acción eléctrica producida por una fuente no eléctrica, medida en voltios.^[7]​ Los dispositivos llamados transductores eléctricos proporcionan una fem^[8]​ mediante la conversión de otras formas de energía en energía eléctrica,^[8]​ como baterías y pilas eléctricas (que convierten energía química) o generadores (que convierten energía mecánica).^[7]​ Esta conversión de energía se consigue mediante fuerzas físicas aplicando trabajo físico sobre cargas eléctricas. Sin embargo, el término "fuerza electromotriz" no es realmente una fuerza. El error de Volta de etiquetarla como "fuerza" es un nombre erróneo que persiste como reliquia histórica.^[9]​

La fem es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electrostático conservativo E_cs cuya circulación define el voltaje inducido del generador:

${\displaystyle {\mathcal {E}}=-\int _{A}^{B}{\boldsymbol {E}}_{\mathrm {cs} }\cdot \mathrm {d} {\boldsymbol {\ell }}\ ,}$

donde ‘·’ denota el producto escalar.

Una analogía electrónica-hidráulica puede ver la fem como el trabajo mecánico realizado al agua por una bomba, que da lugar a una diferencia de presión (análoga al voltaje).^[10]​

En inducción electromagnética, la fem puede definirse alrededor de una espira cerrada de un conductor como el trabajo electromagnético que se realizaría sobre una carga eléctrica (como un electrón) si se desplazara una vez alrededor de la espira.^[11]​

Para dispositivos de dos terminales modelados como un circuito equivalente de Thévenin, se puede medir una emf equivalente como la tensión en circuito abierto entre los dos terminales. Esta emf puede conducir una corriente eléctrica si se conecta un circuito externo a los terminales, en cuyo caso el dispositivo se convierte en la fuente de tensión de ese circuito.

Aunque una fem da lugar a una tensión y puede medirse como una tensión y a veces puede llamarse informalmente "voltaje", no son el mismo fenómeno.

1. ↑ Introducción al análisis de circuitos Robert L. Boylestad - 2004.
2. ↑ Física Raymond A. Serway - 2001
3. ↑ Máquinas eléctricas y sistemas de potencia Rodolfo Navarro Salas - 2007
4. ↑ Neal Graneau (2006). In the grip of the distant universe. World Scientific. p. 191.
5. ↑ html?q=fuerza+electromotriz Diccionario del Patrimonio Americano de la Lengua Inglesa, 3ª ed.. Houghton Mifflin. 1992. 
6. ↑ ¡oed.com/view/Entry/58919?rskey=PWMafP&result=1#eid5887886 «EMF». Oxford English Dictionary. 
7. ↑ ^{a b} Stewart, Joseph V. (2001). Teoría electromagnética intermedia. Singapore River Edge, NJ: World Scientific. p. 389. ISBN 978-981-02-4470-5. OCLC 47127179. 
8. ↑ ^{a b} Tipler, Paul A. (Enero 1976). Física. Nueva York, NY: Worth Publishers, Inc. p. 803. ISBN 978-0-87901-041-6. 
9. ↑ Matthews, Michael R. (3 de julio de 2014). id=7bP0AwAAQBAJ&pg=PA142&lpg=PA142&dq=electromotive+force+history&source=bl&ots=Beq8TPBx9g&sig=7QQTKkUbWv7eQdYbxtTB2O4iNU&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwifgdD71- TMAhXHFz4KHdYuDo44ChDoAQg1MAc#v=onepage&q=electromotive%20force%20history&f=false Manual Internacional de Investigación en Historia, Philosophy and Science Teaching. Springer. p. 142. ISBN 978-94-007-7654-8. «[Volta] afirmó que un nuevo tipo de "fuerza" actuaba sobre las cargas, separándolas y manteniéndolas separadas, y llamó a esta acción la fuerza electromotriz, nombre que aún se aplica.» 
10. ↑ Irving Langmuir (1916). «La relación entre los potenciales de contacto y la acción electroquímica». Transactions of the American Electrochemical Society (The Society) 29: 175. 
11. ↑ David M. Cook (2003). Courier Dover, ed. La teoría del campo electromagnético. p. 157. ISBN 978-0-486-42567-2.