Explique em palavras:
O que é uma FEM (força eletromotriz) e por que a FEM não é uma força?
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
, 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
onde
é a energia fornecida pelas forças internas ao mover uma carga
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
onde
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
, é um vetor medido em newtons (
) que causa aceleração de cargas. Já a FEM é um escalar medido em volts (
), que corresponde a joules por coulomb (
). Em outras palavras:
- Força: vetor, unidades
; - FEM: escalar, unidades
.
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.