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La forza elettromotrice (EMF) viene spesso fraintesa come sinonimo di tensione, ma rappresenta la differenza di potenziale ideale che una batteria può fornire quando non circola corrente. Tenendo conto della resistenza interna di una batteria, i campi elettromagnetici forniscono una misura più accurata della sua reale capacità di energia per carica.

TL;DR (troppo lungo; non letto)

Utilizza la formula ε =V + Ir dove V è la tensione del terminale, I la corrente di carico e r la resistenza interna della batteria.

Che cos'è l'EMF?

EMF è la tensione prodotta da una cella quando non è collegato alcun circuito esterno. In pratica, ogni batteria ha una resistenza interna diversa da zero che diminuisce la tensione sotto carico. La forza elettromagnetica rappresenta la massima differenza di potenziale ottenibile, quindi è sempre maggiore della tensione terminale misurata mentre scorre la corrente.

Equazioni per il calcolo dei campi elettromagnetici

Esistono due formulazioni comuni:

1. ε =E / Q – l'energia (E) erogata per carica unitaria (Q). Questa definizione è utile quando si conosce l'energia totale prodotta e la carica totale trasmessa.

2. ε =I (R + r) – derivato dalla legge di Ohm. L'espansione dà ε =IR + Ir =V + Ir , che collega l'EMF alla tensione terminale misurata (V), alla corrente di carico (I) e alla resistenza interna (r).

Calcolo di esempio

Considera una batteria collegata a un carico di 3,2 V, che assorbe 0,6 A con una resistenza interna di 0,5 Ω:

ε =V + Ir =3,2 V + (0,6 A)(0,5 Ω) =3,5 V.

Pertanto, la forza elettromagnetica della batteria è di 3,5 V.