¿Sabías que existe una gran diferencia entre la fuerza electromotriz y la diferencia de potencial? Aunque ambos conceptos están relacionados con la electricidad, tienen funciones completamente distintas en un circuito. En este artículo te explicaremos de manera clara y sencilla cuál es la diferencia entre estos dos términos y por qué es importante entenderlos para comprender el funcionamiento de los circuitos eléctricos. ¡No te lo pierdas!
La fuerza electromotriz muestra la cantidad de energía dada a cada culombio de carga. Por otro lado, la diferencia de potencial muestra la cantidad de energía utilizada por un culombio de carga.
Fuerza electromotriz (FEM) y Diferencia de potencial son dos cantidades importantes en un circuito eléctrico o electrónico. Tanto la EMF como la diferencia de potencial se utilizan para entregar energía al circuito de dos maneras diferentes. Mientras que EMF es el voltaje generado en los terminales de la batería, la diferencia de potencial es el voltaje generado entre dos puntos cualesquiera del circuito eléctrico.
En este artículo, discutiremos las principales diferencias entre fuerza electromotriz (FEM) y diferencias de potencial junto con una comprensión general de las dos formas de energía.
¿Qué es la Fuerza Electromotriz?
Fuerza electromotriz también llamado EMF, se define como la energía ejercida sobre una sola unidad de carga en culombios. En otras palabras, EMF es la caída de voltaje producida en los extremos de una batería o celda. La fuerza electromotriz se produce como resultado de la reacción química que tiene lugar en el interior de la batería, que a su vez genera una corriente eléctrica. La fem está representada por el símbolo E. Si el trabajo realizado para mover una unidad de carga (q) en culombios desde el extremo positivo al extremo negativo de la batería/celda es W, entonces la expresión de la fem está dada por:
¿Qué es la diferencia de potencial?
Diferencia de potencial (PD) también se llama voltaje. Se define como la energía consumida por una unidad de carga de la fuente que lleva de un punto a otro en un circuito eléctrico. La idea de la diferencia de potencial proviene de la ley de Ohm, según la cual la diferencia de potencial se define como el producto de la cantidad de corriente que circula por dos puntos dados y la resistencia ofrecida a la corriente que circula por el conductor. La diferencia de potencial entre dos puntos dados viene dada por la siguiente expresión:
Dónde,
V es la diferencia de potencial, I es la corriente y R es la resistencia.
Diferencia entre fuerza electromotriz y diferencia de potencial.
Aunque la fuerza electromotriz y la diferencia de potencial podrían considerarse términos diferentes de voltaje, tienen algunas diferencias significativas entre ellos. Algunas de las principales diferencias entre ellos se enumeran en la siguiente tabla.
| Parámetro | Fuerza electromotriz | Diferencia de potencial |
| Definición | La fuerza electromotriz se define como la cantidad total de energía y voltaje generado por los terminales de una batería o cualquier otra fuente no eléctrica. | La diferencia de potencial se define como la cantidad de energía utilizada por una unidad de carga para moverse entre dos puntos dados en un circuito. |
| Descubrimiento | El científico inglés Michael Faraday introduce el concepto de fem al realizar un experimento sobre la reacción electrodo-electrolito a través de la celda voltaica. | El concepto de Diferencia de Potencial generada entre dos puntos dados fue sacado a la luz por el científico alemán Georg Simon Ohm, a través de la ley de Ohm. |
| Causa | La fuerza electromotriz es generada por la reacción electroquímica que tiene lugar dentro de la batería o fuente eléctrica. También es causado por cualquier cambio en el flujo magnético alrededor del circuito. | La diferencia de potencial es causada por el flujo de corriente debido al voltaje generado por la fuente en el circuito. El movimiento de los electrones en el circuito a través de dos puntos dados crea una diferencia de potencial. |
| Abreviatura | La representación de la mano de tiro de la fuerza electromotriz es fem. | La representación de la mano de tiro de la fuerza electromotriz es PD |
| Representación de símbolos | EMF se representa con el símbolo E. | La diferencia de potencial se representa con el símbolo V. |
| Unidad de medida | La unidad SI de medida de la fuerza electromotriz es el voltio. | La unidad SI de medida de la diferencia de potencial también es un voltio. |
| Fórmula | EMF viene dada por la siguiente fórmula, E= Trabajo realizado (W)/Carga (q) |
La diferencia de potencial está dada por, V=IR |
| fuente de generacion | La fuente de generación de fem es una batería o un generador rotativo (dínamo). | La fuente de generación de DP es una batería o cualquier fuente de fem. |
| Dependencia de la resistencia | EMF no depende de la resistencia que ofrece el circuito. | La diferencia de potencial es directamente proporcional a la resistencia que ofrece el circuito. |
| Diferencia | EMF tiene una magnitud fija que no varía con ningún cambio en la corriente. | La diferencia de potencial no es constante y sigue variando dependiendo de la intensidad del flujo de corriente. |
| valor de voltaje | EMF es el voltaje total o máximo producido por la fuente eléctrica en el circuito. | El valor de la diferencia de potencial es menor que el voltaje total o fem producido por la fuente de la batería en el circuito. |
| tipo de campo | EMF es generado por campos magnéticos y eléctricos. | La diferencia de potencial es producida únicamente por el campo eléctrico (corriente que fluye). |
| Herramienta de medición | EMF se mide usando el medidor EMF. | La DP se mide con el voltímetro. |
| Aplicaciones | La medición de EMF encuentra sus aplicaciones en la determinación de la PH de una solución, la valencia de los electrones producidos en el circuito eléctrico, la energía libre de Gibb, la constante de equilibrio de una celda, etc. | La medición de la diferencia de potencial encuentra aplicaciones en control de audio, televisores, transductores, instrumentos de medición, etc. |
Conclusión
En conclusión, la fuerza electromotriz y la diferencia de potencial son dos parámetros diferentes de voltaje. Pero existen algunas diferencias significativas entre ellos. Los principales criterios de diferencia entre ellos son que la fuerza electromotriz se produce en los terminales de una batería y es el voltaje neto aplicado en todo el circuito. Por otro lado, la diferencia de potencial es el voltaje generado por el movimiento de electrones o carga electrónica de valor 1 coulomb entre dos puntos dados en un circuito eléctrico. Pero juntos, tanto la fem como la diferencia de potencial son parámetros importantes que determinan la operación general y el funcionamiento de un circuito electrónico que también encuentra una amplia variedad de aplicaciones comerciales.
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