Trabalho, Energia e Força Eletromotriz

     Um circuito simples como o do desenho abaixo, é composto por uma fonte, que pode ser uma bateria por exemplo, e uma única resistência (R). A fonte irá manter o terminal positivo (+) a um potencial elétrico maior que a do terminal negativo (-).

       A força eletromotriz da fonte está indicada como uma seta apontada para cima, iniciada no terminal negativo em direção ao terminal positivo. Para que haja diferenciação entre as setas que indicam a direção da corrente, a seta da força eletromotriz possui um pequeno círculo na sua origem.

     Quando a fonte não está ligada a um circuito, a energia no interior da fonte não provoca nenhum movimento dos portadores de carga. Quando é ligada à algum circuito, essa energia faz com que os portadores de carga positivos (+ por convenção) sejam transferidos do terminal negativo para o terminal positivo da fonte, ou seja no sentido da flecha que representa a força eletromotriz.

     No interior de uma fonte os portadores de carga positivos se movem de uma região de baixo potencial elétrico (terminal negativo) para uma região de alto potencial elétrico (terminal positivo). Por este motivo deve haver uma energia na fonte para realizar um trabalho direcionando as cargas neste sentido.

O MESMO CIRCUITO EM PONTO DE VISTA DO TRABALHO

     Em um intervalo de tempo (dt) uma carga (dq) passa por todas as seções do circuito. A mesma carga entra no terminal de baixo potencial da fonte de tensão e sai do terminal de alto potencial. Para que a carga se mova dessa forma a fonte deve realizar um trabalho (dW).

Portanto, temos que:

     Resumindo em palavras podemos dizer que a Força Eletromotriz (E) de uma fonte é o Trabalho por Unidade de Carga (dq) que a fonte realiza para transferir cargas do terminal de baixo potencial para o de alto potencial. A sua unidade de medida no Sistema Internacional (SI) é o Joule por Coulomb.

FONTE DE TENSÃO IDEAL

        É aquela que não apresenta nenhuma resistência ao movimento das cargas de um terminal ao outro. A diferença de potencial entre os terminais de uma fonte ideal é igual à força eletromotriz da fonte.

Exemplo: uma bateria ideal com força eletromotriz de 12 V mantem uma diferença de 12 V entre os terminais, sem que haja interrupções ou percas durante o percurso.

FONTE DE TENSÃO REAL

     É aquela que possui uma resistência interna que se opõe ao movimento das cargas. Quando uma fonte real não está ligada a um circuito, e portanto, não conduz uma corrente elétrica a diferença de potencial entre os terminais é igual a força eletromotriz. Mas quando a fonte conduz uma corrente elétrica, a diferença de potencial é menor que a força eletromotriz.

     Bom, agora que já sabemos alguns conceitos importantes, vamos aprender como se faz o Cálculo da corrente em Circuitos de uma Malha