Força eletromotriz

Força eletromotriz (FEM), geralmente denotada como , é a propriedade de um dispositivo, que tende a produzir corrente elétrica num circuito. Força eletromotriz, é uma grandeza escalar e não pode ser confundida com uma diferença de potencial elétrico (DDP), apesar de ambas terem a mesma unidade de medida. No Sistema Internacional de Unidades a unidade da força eletromotriz e da DDP é J/C (Joule por Coulomb), mais conhecida como V (Volt). A DDP entre dois pontos é o trabalho por unidade de carga que a força eletrostática realiza sobre uma carga que é transportada de um ponto até o outro; a DDP entre dois pontos independe do caminho ou trajeto que une um ponto ao outro. A força eletromotriz é o trabalho por unidade de carga que um força não-eletrostática realiza quando uma carga é transportada de um ponto a outro por um particular trajeto; isto é, a força eletromotriz, contrariamente da DDP, depende do caminho. Por exemplo, a força eletromotriz em uma pilha ou bateria somente existe entre dois pontos conectados por um caminho interno a essas fontes.
Todos os materiais exercem uma certa resistência, por menor que seja, ao fluxo de elétrons, o que provoca uma perda indesejada de energia (efeito Joule). Com os geradores não é diferente, ou seja, enquanto a corrente passa do pólo negativo para o positivo, há uma perda de energia devido à resistência interna do próprio dispositivo.
Assim sendo a energia que chegará no resistor conectado ao gerador não será total, visto que a DDP entre os terminais do gerador e os terminais do resistor seráo diferentes. Para calcularmos qual será a DDP dos terminais do resistor, utilizamos a chamada Equação do gerador que, matematicamente, se traduz na forma U = ε − ri.
Vale lembrar que não existem geradores cuja força eletromotriz seja igual à DDP do resistor, uma vez que todo e qualquer material exerce resistência. No entanto, para efeito de cálculos, é bastante comum o uso da expressão gerador ideal, que nada mais seria que aquele