Forza elettromotrice vs differenza potenziale: differenza e confronto

La tensione ha diversi tipi di termini, come se la forza elettromotrice e la differenza di potenziale facessero parte di questo tipo. In astratto, la tensione è la pressione prodotta nella fonte di alimentazione di un circuito elettrico che spinge gli elettroni carichi attraverso un conduttore, provocando così corrente.

Tuttavia, tutti i concetti subordinati alla tensione hanno lo stesso uso: provocare il flusso di corrente in un circuito elettrico. 

Punti chiave

1. La forza elettromotrice (EMF) è la fonte di energia che guida la corrente in un circuito, mentre la differenza di potenziale (PD) è l'energia utilizzata per unità di carica.
2. EMF è associato alla generazione di tensione, mentre PD è correlato alla caduta di tensione tra i componenti di un circuito.
3. Batterie e generatori producono campi elettromagnetici, mentre il PD viene misurato attraverso resistori e altri componenti elettrici.

Forza elettromotrice vs differenza di potenziale

La forza elettromotrice è indipendente dalla resistenza del circuito e determina la differenza di potenziale terminale che dà origine ad una corrente elettrica. La differenza di potenziale è proporzionale alla resistenza tra due punti e determina la differenza di potenziale elettrico tra i punti.

La forza elettromotrice non è un tipo di forza ma un'azione elettrica prodotta da una sorgente non elettrica. Inoltre, emf è il potenziale elettrico causato da un campo magnetico e da una cella elettrochimica.

La misura di fem è il lavoro compiuto su una carica elettrica unitaria. È rappresentato da ε e l'unità SI è Volt (V).

La Differenza di potenziale invece è la differenza calcolata nella quantità di energia che la carica trasporta da un punto all'altro del circuito. Tuttavia, è indicato come tensione. È rappresentato da PD e l'unità SI è Volt(V). 

Tavola di comparazione

Parametri di confronto	Forza elettromotiva	Differenza di potenziale
Significato	La forza elettromotrice è l'energia per unità di carica creata da una sorgente elettrica o non elettrica in un circuito. È indicato come Ɛ e la sua unità SI è Volt (V).	La differenza di potenziale è la quantità di energia che viene calcolata come differenza tra un punto e l'altro di un circuito. La differenza di potenziale è indicata come PD e la sua unità SI è Volt (V).
Storia	Nel 1830, Michael Faraday stabilì la nuova reazione chimica, in cui due elettrodi-elettroliti formavano EMF per la cella voltaica.	Potenziali differenze definite dopo la dimostrazione della teoria di Alessandro Volta.
Causato	La forza elettromotrice può essere causata da celle elettrochimiche o da eventuali variazioni del campo magnetico.	La differenza di potenziale si genera quando la corrente scorre attraverso il conduttore, dove gli elettroni liberi si muovono e alla fine causano la differenza di potenziale da un punto all'altro.
Formula	E=W/QForza elettromotrice= Lavoro (Divisione) Carica.	V=Tensione IR= Resistenza corrente (multipla).
formazione	La forza elettromotrice si forma tramite cella elettrochimica o campo magnetico. Inoltre, l'EMF può formarsi anche senza flusso di corrente in un circuito.	La differenza di potenziale si forma solo in un campo elettrico.

Che cos'è la forza elettromotrice?

Pertanto, la forza elettromotrice (EMF) è in qualche modo correlata alla tensione, ma è l'energia per unità di carica impartita da una sorgente elettrica, come una batteria o un generatore elettrico. Non è affatto un concetto di forza ma un potenziale elettrico generato da una cella elettrochimica o da un campo magnetico variabile.

L'EMF si verifica in un circuito con batterie o qualsiasi generatore elettrico e un terminale è caricato positivamente mentre il secondo è caricato negativamente. Successivamente, la corrente fluirà a causa degli elettrodi potenzialmente carichi. È rappresentato come ε e l'unità SI è Volt. 

Inoltre, la legge di Faraday mette in relazione la fem nella prima affermando che lo sviluppo del campo elettromagnetico è dovuto alla fem indotta. La misura di Emf è la somma della tensione della sorgente e del prodotto (corrente e resistenza interna).

Numericamente, è il rapporto del lavoro svolto su un'unità di carica elettrica nell'intero circuito. Tuttavia, il valore di fem è costante in tutto il circuito. 

Qual è la differenza potenziale? 

Al contrario, la differenza di potenziale è in realtà la differenza di tensione tra i due punti in un circuito. In parole semplici, è l'energia elettrica trasferita da un punto all'altro di un circuito.

Quando la corrente scorre attraverso un conduttore, gli elettroni liberi tendono a muoversi e questo movimento provoca una differenza di energia attraverso il componente, chiamata differenza di potenziale elettrico. 

Tuttavia, la PD non è costante, in quanto determina la misura dell'energia tra due punti qualsiasi del circuito. È rappresentato come PD con l'unità SI Volt.

Il valore della differenza di potenziale viene calcolato mettendo in relazione la legge di Ohm, dove la differenza di potenziale è uguale al prodotto della corrente e della resistenza del circuito.

Inoltre, può anche essere determinato da un dispositivo chiamato voltmetro. Seguendo la parte dell'EMF nel campo gravitazionale, nei campi elettrici e magnetici, la differenza di potenziale viene suscitata solo con la presenza di campi elettrici. 

Principali differenze tra forza elettromotrice e differenza di potenziale

1. La forza elettromotrice è l'energia per unità di carica raggiunta attraverso la sorgente elettrica o non elettrica di un circuito. D'altra parte, la differenza di potenziale è la quantità calcolata di energia trasmessa da un punto all'altro in un circuito.
2. La forza elettromotrice è indotta da celle elettrochimiche nella sorgente o cambiamenti nel campo magnetico. Considerando che, la differenza potenziale è causata dal viaggio dell'elettrone libero attraverso il conduttore tra due punti. 
3. La forza elettromotrice fu derivata da Michael Faraday nel 1830, dopo aver analizzato la reazione chimica di due elettrodi ed elettroliti. Mentre la differenza potenziale è definita dopo il tasso di successo della teoria di Alessandro Volta.
4. La formula della forza elettromotrice è lavoro/carica (EMF=W/Q). Nonostante ciò, la formula potenziale è derivata come Tensione=Corrente x Resistenza (V=IR).
5. La forza elettromotrice si forma attraverso fonti non elettriche e fonti elettriche mettendo in scena una costante nel circuito. Ma la Differenza di Potenziale si manifesta solo in una sorgente elettrica e varia a seconda della quantità di energia attraversata.

Bibliografia

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1191804/
2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JA079i019p02853