Densidade de Corrente e Força Eletromotriz (FEM)

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Densidade de corrente

A densidade de corrente elétrica é definida como uma grandeza vetorial que tem unidades de energia por unidade de área, ou seja, a intensidade por unidade de área. Matematicamente, corrente e densidade de corrente estão relacionadas como:

I = \ int_S \ mathbf {j} \ cdot d \ mathbf {S} \,
  • I é a corrente elétrica em amperes A
  • \ Mathbf {j} é a densidade de corrente em Am -2
  • S é a área de estudo m²

Isolado cargas pontuais

A densidade de corrente está relacionada com a portadores de carga ( elétrons , buracos , os íons em um eletrólito ) por:

\ Mathbf {j} = \ sum_i n_i q_i \ mathbf {v} _i \

Onde:

n_i \ é a concentração do i. A transportadora
q_i \ é a carga elétrica i. A transportadora
\ Negrito {v} _i é a velocidade média da transportadora i no volume.

Fem

A força eletromotriz é qualquer causa capaz de manter uma diferença de potencial entre dois pontos de um circuíto aberto ou pára produzir uma corrente elétrica em um circuíto fechado. É uma carácterística de cada gerador . Em geral pode ser explicado pela existência de um campo elétrico \ Xi \ cuja circulação \ Int_S \ xi ds \, Define a força eletromotriz do gerador.

É definido como o trabalho realizado pára o gerador pára passar dentro da unidade de carga positiva negativo pára positivo, dividido pelo valor em coulombs de carga.

Isso é justificado pelo fato de que, quando esta unidade de carga que flui através do circuíto externo pára o gerador, de positivo pára negativo, é necessário realizar um trabalho ou do consumo de energia (mecânica, química, etc) pára o transporte por vias de um ponto de menor potencial (pólo negativo que vem) pára um potencial maior (pólo positivo onde eles saem).

O EMF é medido em volts , como o potencial elétrico .

Assim é que:

P = \ frac {R} {A} \, \!

Relaciona-se com a diferença de potencial V \, \! entre os terminais ea resistência interna r \, \! gerador usando a fórmula E = V + I r \, \! (Produto Ir \, \! é a queda de potencial ocorre dentro do gerador, devido à resistência ôhmica oferecida ao fluxo de corrente). O EMF de um gerador coincide com a diferença de potencial em circuíto aberto.

A força eletromotriz de indução (ou induzida) em um circuíto fechado é igual à variação do fluxo de indução \ Phi \ campo magnétiço que passa por ele na unidade de tempo, que é expressa pela fórmula \ Xi = - \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \, \! ( Lei de Faraday). O sinal - ( Lei de Lenz ) indica que a direção da fem induzida é tal que se opõe ao descrito pela lei de Faraday ( \ Xi = \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \, \! ).

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