Forza Elettromotrice

All'interno di un generatore vi sono forze che lavorano contro il campo elettrico, per riportare le cariche positive verso il polo “+” e gli elettroni verso il polo “–”.

La forza elettromotrice fem di un generatore è il rapporto tra il lavoro W compiuto per spostare una carica q al suo interno e la carica stessa

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per un generatore reale la forza elettromotrice è uguale alla massima tensione che si può avere tra i suoi poli

La forza elettromotrice di un generatore ideale di tensione è la differenza di potenziale che esso mantiene ai suoi estremi

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Questa differenza di potenziale massima agli estremi del generatore si ha soltanto quando esso non eroga corrente

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Quando circola corrente, la differenza di potenziale ai capi del generatore è minore della forza elettromotrice

Quando circola corrente in un generatore reale, parte dell'energia fornita serve a vincere la resistenza al moto delle cariche nel suo interno.

Il generatore reale di tensione

Per descrivere questo calo di tensione associamo ad ogni generatore reale una resistenza interna r

r misura l'impedimento al moto delle cariche all'interno del generatore

ogni generatore reale può essere modellizzato come un generatore ideale collegato in serie ad una opportuna resistenza interna r

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è la differenza di potenziale ai capi del generatore reale

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Fem

è la differenza di potenziale ai capi del generatore ideale

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FORMULE

Per la prima legge di Ohm:

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Per la seconda legge di Kirchhoff:

Fem - ri - Ri =0

si ottiene quindi (mettendo a fattore comune i tra gli ultimi due termini dell'equazione):

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Sostituendo quest'espressione nella legge di Ohm si ha infine:

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N.B.

Nel caso reale r > 0, è dunque ∆V < fem; si ha ∆V = fem solo se r = 0 o se R→∞∞(circuito aperto).