Concepto de fem (fuerza electromotriz) y la diferencia de potencial.

Summary

Este video explica el concepto de fuerza electromotriz (fem) y su relación con la diferencia de potencial, abordando su origen en el funcionamiento de baterías y pilas. A lo largo de la explicación, se desmiente la idea errónea de que la fem es una fuerza, clarificando que es una forma de energía proporcionada por dispositivos como baterías, generadores o celdas solares. Además, se introduce el concepto de resistencia interna en los circuitos y se explica cómo calcular la diferencia de potencial y la corriente en un circuito usando la ley de Ohm, destacando un ejemplo práctico con una batería de 12 voltios.

Takeaways

• 😀 El concepto de fuerza electromotriz (fem) surge para explicar cómo las baterías separan cargas de signo opuesto.
• 😀 La fem no es una 'fuerza' como tal, sino la energía que un dispositivo suministra para mantener el flujo de cargas en un circuito eléctrico.
• 😀 La fem permite que las cargas se muevan de un punto de menor a mayor potencial, como ocurre en las baterías.
• 😀 Las fuentes de fem incluyen dispositivos como baterías, generadores eléctricos, celdas solares y cargadores de celulares.
• 😀 Al conectar una batería en un circuito, la diferencia de potencial entre sus bornes se ve afectada por la resistencia interna de la batería.
• 😀 La resistencia interna de una batería se debe al proceso de transformación de energía química dentro de la batería, no a una resistencia física en el circuito.
• 😀 Cuando el circuito está cerrado, una corriente comienza a circular y se enfrenta a una resistencia interna que causa una caída de potencial.
• 😀 La diferencia de potencial entre los puntos de la batería cuando está en uso es igual a la fem menos la caída de potencial en la resistencia interna.
• 😀 La ley de Ohm se aplica para calcular la corriente en un circuito, tomando en cuenta tanto la resistencia externa como la resistencia interna.
• 😀 En un ejemplo práctico, si una batería de 12V tiene una resistencia interna de 1 ohmio y está conectada a una resistencia de 4 ohmios, la corriente que circula será de 2.4 amperios y la diferencia de potencial entre los puntos será de 9.6V.

Q & A

¿Qué es la fuerza electromotriz (fem)?

La fuerza electromotriz (fem) es la energía que suministra un dispositivo en un circuito eléctrico y que es capaz de mantener un flujo de cargas, llevándolas de un punto de menor potencial a uno de mayor potencial.

¿Cómo surgió el concepto de fuerza electromotriz históricamente?

El concepto de fuerza electromotriz surgió para explicar el funcionamiento de las baterías creadas en los siglos XVIII y XIX por Galvani y Volta, quienes proponían que una fuerza era responsable de separar cargas de signo opuesto.

¿Por qué el concepto original de fuerza electromotriz es incorrecto?

El concepto original de fuerza electromotriz es incorrecto porque no es una fuerza la que mantiene el flujo de cargas, sino que es una forma de energía proporcionada por dispositivos como las baterías, generadores o celdas solares.

¿Qué dispositivos pueden suministrar la fuerza electromotriz?

Cualquier dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial, como una batería, un generador eléctrico, una celda solar o incluso el cargador de un celular, puede suministrar fuerza electromotriz.

¿Qué ocurre cuando se conecta una batería en un circuito eléctrico?

Cuando se conecta una batería a un circuito eléctrico, comienza a circular una corriente debido a la diferencia de potencial entre los puntos de la batería, lo que permite que las cargas se muevan a través del circuito.

¿Qué es la resistencia interna de una batería?

La resistencia interna de una batería es una resistencia que no está conectada físicamente dentro de la batería, sino que es resultado del proceso de transformación de energía química dentro de la misma, y causa una caída de potencial.

¿Cómo afecta la resistencia interna a la diferencia de potencial en el circuito?

La resistencia interna provoca que la diferencia de potencial entre los puntos de la batería no sea igual a la fem cuando el circuito está cerrado, ya que esta resistencia causa una caída de potencial que reduce la diferencia medida.

¿Qué es la Ley de Ohm y cómo se aplica en este contexto?

La Ley de Ohm establece que la corriente en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial y inversamente proporcional a la resistencia total. Se aplica aquí para calcular la corriente y la caída de potencial en un circuito con una resistencia interna.

¿Cómo se calcula la corriente que circula por el circuito?

La corriente se calcula aplicando la Ley de Ohm, dividiendo la fem de la batería entre la resistencia total del circuito, que es la suma de la resistencia interna de la batería y la resistencia externa conectada en el circuito.

¿Cuál sería la lectura de un voltímetro y un amperímetro en el circuito descrito?

En el ejemplo descrito, el amperímetro mediría una corriente de 2.4 amperios, mientras que el voltímetro mediría una diferencia de potencial de 9.6 voltios entre los puntos A y B del circuito.