Forza elettromotrice (SEM) - definizione
Forza elettromotrice (SEM) - definizione
La forza elettromotrice (SEM, o EMF) è una grandezza fisica che descrive la capacità di una sorgente di energia elettrica di indurre un flusso di carica in un circuito. Sebbene sia espressa in volt (V), come la tensione, la SEM non rappresenta la tensione tra due punti in senso puramente potenziale, ma l'energia totale fornita da una sorgente per unità di carica per superare la resistenza interna ed esterna di un circuito. È quindi una misura del lavoro svolto dal meccanismo interno della sorgente - ad esempio una reazione chimica in una cella elettrochimica o l'induzione magnetica in un generatore - per spostare una carica elettrica.
Nel contesto delle leggi di Kirchhoff e dell'analisi dei circuiti elettrici, la SEM rappresenta l'energia primaria introdotta nel circuito, indipendentemente dalle perdite dovute alla resistenza dei Cavi o dei componenti. Nelle celle galvaniche la forza elettromotrice risulta dalla differenza di potenziale elettrochimico tra gli elettrodi, mentre nei generatori di corrente risulta dalla forza di Lorentz sulle cariche che si muovono in un campo magnetico alternato. I SEM si verificano anche nei fenomeni induttivi, come nelle Bobine, dove un campo magnetico alternato genera una differenza di potenziale secondo la legge di Faraday.
Dalla definizione termodinamica, la forza elettromotrice è il valore medio del campo elettrico lungo il percorso chiuso compiuto dalla carica nella sorgente. Il suo valore dipende dalla natura della sorgente e dalle sue condizioni operative, come la temperatura, la composizione chimica, l'intensità del campo magnetico o la frequenza dei cambiamenti di campo. Nonostante il nome suggerisca "forza", non si tratta di una forza nel senso della meccanica classica, ma di un concetto corrispondente alla differenza di energia potenziale, rilevante per la descrizione e la progettazione di sistemi di alimentazione e dispositivi elettronici.
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