Fuerza electromotriz para niños
En el mundo de la electromagnetismo y la electrónica, la fuerza electromotriz (abreviada como fem) es como el "empuje" que hace que la energía eléctrica se mueva. Se mide en voltios. Piensa en ella como la fuerza que una fuente no eléctrica usa para crear electricidad.
Algunos aparatos llamados transductores eléctricos producen fem al transformar otros tipos de energía en electricidad. Por ejemplo, las baterías y pilas eléctricas convierten energía química en eléctrica. Los generadores transforman energía mecánica en eléctrica. Esta transformación ocurre porque se aplica un "trabajo" a las cargas eléctricas, como los electrones. Aunque se llama "fuerza", la fem no es una fuerza en el sentido físico, sino más bien una medida de energía por carga.
La fem es lo que permite que haya una diferencia de potencial (como una "presión" eléctrica) entre dos puntos de un circuito. También puede hacer que la corriente eléctrica fluya en un circuito cerrado. Cada generador eléctrico tiene su propia fem.
Imagina un sistema de agua: la fem sería como la bomba que empuja el agua, creando una diferencia de presión. Esa diferencia de presión es similar al voltaje.
En la inducción electromagnética, la fem se puede entender como el trabajo que se haría sobre una carga eléctrica (como un electrón) si se moviera una vez alrededor de un cable cerrado.
Aunque la fem produce un voltaje y se mide en voltios, no son exactamente lo mismo. La fem es la causa, y el voltaje es el efecto o la medida de esa "presión" eléctrica.
Contenido
¿Cómo se mide la fem?
El voltaje (también llamado diferencia de potencial o tensión) se define como la energía que un generador usa para mover una unidad de carga eléctrica (como un electrón) desde su polo negativo hasta su polo positivo. Se mide en voltios (V). Un voltio es igual a un julio (unidad de energía) por culombio (unidad de carga eléctrica).
Esto significa que para mover una carga eléctrica dentro de un generador, se necesita energía. Por ejemplo, en una pila, la energía química se usa para "empujar" las cargas de un lado a otro.
¿Por qué existe la fem?
Cuando la electricidad fluye por un circuito fuera del generador, va del polo positivo al negativo. Para que esa electricidad regrese al polo positivo dentro del generador, se necesita realizar un trabajo o usar energía (química, mecánica, etc.). Es como si el generador tuviera que "subir" las cargas eléctricas de un nivel de energía más bajo (polo negativo) a uno más alto (polo positivo).
La fem y otras leyes de la física
La fuerza electromotriz está relacionada con la Ley de Faraday, que explica cómo un campo magnético cambiante puede generar electricidad. Si el flujo de un campo magnético a través de un circuito cambia, se produce una fem. La Ley de Lenz añade que la dirección de esta fem inducida siempre se opone al cambio que la produce. Es como si la naturaleza "resistiera" el cambio.
Usos prácticos de la fem
La idea de la fem es muy importante en los generadores eléctricos. En un generador, unos electroimanes crean un campo magnético. Dentro de este campo, unas bobinas de alambre giran y "cortan" las líneas del campo magnético. Este movimiento crea un voltaje en cada parte del alambre. Al conectar estas partes en serie, los voltajes se suman y producen la electricidad que usamos.
Todas las centrales eléctricas, sin importar cómo generen energía (ya sea con agua, viento o calor), usan estos principios físicos. Además, esta ley funciona al revés: la energía eléctrica puede producir movimiento, como ocurre en los motores eléctricos. Esto es posible gracias a la relación entre el voltaje y el trabajo. Cualquier cambio en el voltaje puede generar trabajo, y cualquier trabajo puede crear una diferencia de potencial.
Véase también
En inglés: Voltage Facts for Kids
- Ley de Faraday
- Ley de Lenz
- Diferencia de potencial
- Voltio
- Unidades eléctricas
