Différence principale - EMF vs différence potentielle

Les termes CEM et différence de potentiel les deux décrivent des transferts d'énergie impliquant des électrons dans un circuit. Les différence principale entre les champs électromagnétiques et la différence de potentiel est que EMF fait référence à la quantité d'énergie électrique gagnée par un coulomb de charge lorsqu'il fait le tour d'un circuit, tandis que La différence de potentiel décrit la quantité d'énergie électrique perdue par un coulomb de charge.

Qu'est-ce que l'EMF

CEM (

) signifie force électromotrice. Dans une cellule ou un générateur, l'EMF fait référence à la quantité d'énergie électrique donnée à chaque coulomb d'électrons. Cette énergie électrique a été créée par la conversion d'une autre forme d'énergie en énergie électrique (par exemple, l'énergie chimique en énergie électrique dans une cellule, ou l'énergie mécanique en énergie électrique dans un générateur).

Notez que même si le mot force est inclus, EMF n'a rien à voir avec la force. Le terme concerne plutôt le gain et la perte d'énergie électrique par les électrons.

Quelle est la différence potentielle

Dans un circuit électrique, la différence de potentiel

entre deux points quelconques du circuit est l'énergie perdue par un coulomb de charge lorsqu'il se déplace entre ces deux points. La différence de potentiel peut être mesurée à l'aide d'un voltmètre et s'exprime en unités de volts.

Ainsi, le terme EMF est utilisé pour décrire les cas où les électrons gagnent de l'énergie électrique, tandis que le la différence de potentiel est utilisée pour décrire les cas où les électrons perdent leur énergie électrique. Autour d'une boucle fermée dans un circuit, l'énergie doit être conservée, ce qui conduit à La deuxième loi de Kirchoff, qui stipule que la somme des champs électromagnétiques autour d'une boucle fermée est égale à la somme des différences de potentiel autour de cette boucle.

Si une cellule est idéale, alors elle donne de l'énergie électrique aux électrons qui la traversent et ces électrons sortent de la cellule sans rien perdre de l'énergie électrique qu'ils ont acquise. Cependant, en réalité, les électrons perdent une partie de l'énergie qu'ils gagnent avant même de quitter la cellule. On dit que l'énergie a été perdue à cause de la résistance interne dans la cellule. En analyse de circuit, il est utile d'imaginer que cette résistance interne provient d'une résistance à l'intérieur de la cellule:

Une cellule idéale (à gauche) et une vraie cellule (avec résistance interne) (à droite)

Les différence de potentiel aux bornes à travers une cellule fait référence à l'énergie gagnée par un coulomb d'électrons lorsqu'ils la traversent, moins l'énergie qu'ils perdent en raison de la résistance interne. Si l'EMF est

, la résistance interne est

, le courant traversant la cellule est

alors la différence de potentiel aux bornes

donné par:

Dans les cellules, les électrons gagnent de l'énergie, puis en perdent une partie.

Différence entre les champs électromagnétiques et la différence potentielle

Sens

CEM décrit le gain d'énergie électrique par les électrons dans un circuit.

Différence potentielle décrit une perte d'énergie électrique par les électrons lorsqu'ils se déplacent dans le circuit.

Image de courtoisie

« Piles incluses » par Vincent Brown (Travail personnel) [CC BY 2.0], via flickr