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Eletricidade: ddp, fem e tensão elétrica. São sinônimos?

Existe diferença entre força eletromotriz (f.e.m) e tensão elétrica (U) e diferença entre potencial (d.d.p)?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

A equação de definição da diferença de potencial elétrico (ddp) envolve o trabalho da força eletrostática por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Como a força eletrostática é uma força conservativa, o trabalho dessa força entre dois pontos é independente da trajetória através da qual uma partícula carregada é transportada entre os dois pontos. Dito de outra forma, o trabalho da força eletrostática ao longo de qualquer trajeto fechado é nulo.

A unidade de medida da ddp no SI é o joule por coulomb (J/C) ou volt (V).

A equação de definição da força eletromotriz (fem) envolve o trabalho de uma força não-conservativa por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Se a força é não-conservativa o trabalho desta força depende da trajetória. Por exemplo, forças químicas realizam trabalho sobre cargas elétricas transportadas ao longo de um trajeto interno a uma pilha ou bateria, originando assim a fem da pilha ou bateria. Existem muitas fontes possíveis de fem além das eletroquímicas, como por exemplo, fontes eletromecânicas, fotovoltaicas, termopilhas, … .

A unidade de medida da fem no SI também é o joule por coulomb. Ou seja, a fem, assim como a ddp, é medida em volts (V) no SI.

Apesar de as duas grandezas, fem e ddp, terem a mesma unidade de medida, elas não podem ser tomadas como sinônimos. Um exemplo da confusão conceitual envolvendo fem e ddp é encontrado em Ddp de uma pilha não é constante?

O conceito de tensão elétrica é utilizado de forma ambígua, às vezes para expressar ddp, outras vezes fem.

A tensão elétrica equivale ao termo inglês voltage. Entretanto o Uso do termo “voltagem” é inapropriado mesmo que o VOLP o registre conforme notado em  Ainda sobre o uso dos termos voltagem, amperagem, … e o VOLP.

Vide também Lei de Faraday: força eletromotriz NÃO é diferença de potencial elétrico!

“Docendo discimus.” (Sêneca)


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