Diferença entre EMF e tensão (com tabela)

EMF é igual à diferença de potencial entre os dois pólos quando nenhuma corrente está fluindo através do circuito.

A tensão se refere à energia necessária para transferir uma carga elétrica de uma extremidade do circuito para outra dividida pela magnitude da carga. Assim, embora EMF e voltagem estejam intrinsecamente ligados, eles também são significativamente diferentes.

EMF vs Tensão

A diferença entre EMF e voltagem é que EMF é uma medida de voltagem produzida dentro de uma fonte elétrica. É a energia fornecida por uma célula por unidade de carga coulombiana que passa através da célula. A tensão, por outro lado, é a diferença em energia potencial entre dois pontos em um circuito.

Tabela de comparação entre EMF e tensão

Parâmetros de comparaçãoEMFVoltagem
DefiniçãoDefinido como a voltagem produzida dentro de uma fonte elétrica.Definido como a diferença de potencial entre dois pontos dados em um circuito.
FórmulaΕ = I (R + r)  V = I + R  
IntensidadeIntensidade constante mantidaA intensidade não é constante
Instrumento de mediçãoMedido com um medidor EMF.Medido com um voltímetro.
Força de operaçãoOperação da força de Coulomb.Operação de força não Coulomb.
FontesDínamo, células eletroquímicas, células solares.Campos elétricos e magnéticos.

O que é EMF?

EMF é a abreviação de Força Eletromotriz, que é definida como a voltagem produzida dentro de uma célula elétrica. A energia é convertida de uma forma para outra em um gerador ou bateria. Para isso, um terminal do gerador ou bateria fica com carga positiva e o outro com carga negativa.

O trabalho realizado por unidade de carga é denotado por EMF. EMF é a energia fornecida por uma célula ou bateria por unidade de coulomb de carga que passa por ela. Quando nenhuma corrente está fluindo pelo circuito, a EMF é igual à diferença de potencial entre os dois terminais. Volt é a unidade de medição de EMF. O símbolo de EMF é ε.

Existem várias fórmulas alternativas para calcular EMF.

  1. ε = V + Ir
  2. V é usado para conotar a voltagem da célula
  3. I é usado para conotar a corrente que flui através do circuito
  4. r é usado para conotar a resistência interna da célula
  5. e, ε é usado para conotar EMF

Outra fórmula usada para descobrir EMF é:

  • ε = E / Q Onde,
  • ε significa EMF
  • E significa energia em Joules
  • Q significa carga em coulomb

A fórmula pode ser alterada levando em consideração a resistência interna da célula. Em seguida, derivamos outro método para calcular EMF:

  • Ε = I (R + r)
  • ε significa EMF
  • I significa a corrente fluindo através do circuito
  • R significa a resistência oferecida pelo circuito
  • R significa a resistência interna da célula.

O que é tensão?

A tensão é definida como a quantidade de energia potencial fluindo entre dois pontos em um circuito. Também é definido como a quantidade de energia potencial disponível por unidade de carga.

A tensão também pode ser definida como a pressão necessária para empurrar por unidade de carga elétrica através de um loop condutor em um circuito. É o trabalho realizado para mover uma carga unitária de um ponto para outro no circuito.

A unidade de medida da tensão é a mesma que EMF. Batizada com o nome do cientista italiano Alessandro Volta, esta unidade de medida é compartilhada por EMF e voltagem. Volta foi creditado por ter descoberto a primeira bateria eletrônica.

A tensão é, portanto, denotada em equações como 'V'. A tensão é um produto de campos elétricos e magnéticos. A lei de Ohm é usada para calcular a queda de tensão para cada resistor. Os símbolos comuns para tensão incluem V, ∆V, U, ∆U.

A fórmula para calcular a tensão:

                      V = I + R Onde,

  • V conota tensão
  • I conota a corrente fluindo através do circuito
  • R conota a resistência

Principais diferenças entre EMF e tensão

  1. A principal diferença entre EMF e tensão é que o primeiro representa a tensão dentro de cada fonte elétrica, enquanto o último representa a diferença de potencial entre dois pontos dados.
  2. A intensidade do EMF é mantida constantemente. A intensidade das cargas de voltagem pode flutuar. Assim, a tensão não tem intensidade constante.
  3. A terceira diferença entre os dois pode ser denotada em termos do instrumento de medição usado para cada um. EMF é medido usando um medidor EMF, enquanto a tensão é medida com um voltímetro.
  4. As fontes de cada um também oferecem outro ponto de diferença. As fontes EMF incluem dínamos, células eletromagnéticas, células solares, etc. a voltagem é produzida por campos elétricos e magnéticos. 
  5. Outra diferença notável entre o EMF e a tensão é em termos de operação de força. EMF é uma operação de força Coulomb, enquanto a tensão é uma operação de força não Coulomb.
  6. Enquanto EMF pode ser medido entre os dois terminais quando nenhuma corrente está fluindo através da célula, a tensão pode ser medida entre quaisquer dois pontos dados. Esta é uma diferença notável entre EMF e voltagem.
  7. Outro ponto interessante de diferença é sua relação de causa e efeito. EMF é a causa da tensão e a tensão é o subproduto de EMF.

Conclusão

Existem várias diferenças salientes entre EMF e voltagem que distinguem fortemente um conceito do outro. Eles diferem em termos de fórmulas, intensidade, dispositivos de medição, operação de força e também fontes.

Enquanto EMF denota a medida da diferença de potencial entre os dois terminais de uma célula quando nenhuma corrente está fluindo por ela. A tensão é a medida da diferença de potencial entre dois pontos dados quando a corrente está fluindo pela célula. O primeiro mantém a intensidade constante, enquanto o último pode flutuar.

Células solares, geradores elétricos e células eletroquímicas são fontes de CEM, enquanto a voltagem é produzida por um campo elétrico ou magnético. Embora esses dois conceitos estejam intimamente ligados aos circuitos elétricos e ao fluxo de corrente, eles são significativamente diferentes.

Referências

  1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7275191/
  2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57096/