Explique em palavras:
O que é uma FEM (força eletromotriz) e por que a FEM não é uma força?

Passo 1

O enunciado pede para entender o que é a força eletromotriz (FEM) e explicar por que ela não deve ser confundida com uma força propriamente dita. Vamos usar conceitos de trabalho, energia e unidades físicas para esclarecer isso.

Passo 2

A FEM, geralmente denotada por \mathcal{E}, é definida como o trabalho realizado por fontes internas (químicas, mecânicas ou magnéticas) para transportar uma carga elétrica de um polo a outro de um dispositivo, sem levar em conta as forças eletrostáticas. Em termos de trabalho por carga, temos
\mathcal{E} = \frac{W_{\text{interno}}}{q},
onde W_{\text{interno}} é a energia fornecida pelas forças internas ao mover uma carga q de um ponto a outro. Por exemplo, em uma bateria, reações químicas internas “empurram” cargas do polo negativo para o polo positivo, gerando essa diferença de potencial.

Passo 3

Em fontes geradoras por indução eletromagnética, a FEM obedece à Lei de Faraday, que diz
\mathcal{E} = -\frac{\mathrm{d}\Phi_B}{\mathrm{d}t},
onde \Phi_B é o fluxo magnético. Isso mostra que a FEM é uma medida de quanta energia por carga surge quando o fluxo magnético varia.

Passo 4

Apesar do nome, a FEM não é uma força porque não tem as propriedades físicas de uma força. Uma força, como a força elétrica \vec F = q\,\vec E, é um vetor medido em newtons ( \mathrm{N}) que causa aceleração de cargas. Já a FEM é um escalar medido em volts ( \mathrm{V}), que corresponde a joules por coulomb ( \mathrm{J/C}). Em outras palavras:
  • Força: vetor, unidades \mathrm{N} = \mathrm{kg\,m/s^2};
  • FEM: escalar, unidades \mathrm{V} = \mathrm{J/C}.

Resposta

A FEM é a energia por unidade de carga fornecida por fontes internas para mover cargas elétricas (tratada como diferença de potencial), medida em volts. Ela não é uma força porque não atua como vetor sobre cargas nem tem unidades de newton, mas sim representa trabalho (energia) dividido por carga.

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