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Fuerza Electromotriz

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Para que un conductor tenga una corriente constante, debe ser parte de una trayectoria que forme una espira cerrada o circuito completo. Si se establece un campo eléctrico E dentro de un conductor aislado con resistividad (Ro) que no es parte de un circuito completo, comienza a fluir una corriente cuya densidad es
 
J = E1/Ro

 Como resultado, en un extremo del conductor se acumula con rapidez una carga neta positiva, y en el otro extremo se acumula una carga neta negativa. Estas cargas producen un campo eléctrico E2 en la dirección opuesta a E1, lo que ocasiona que el campo eléctrico total y, por lo tanto, la corriente disminuye. En una pequeña fracción de segundo, se acumula suficiente carga en los extremos del conductor, de manera que el campo eléctrico total es E = E1+E2=0 dentro del conductor. Luego, también J=0 , y la corriente cesa por completo. Por lo tanto, no puede haber un movimiento constante de carga en un circuito incompleto.
 
Para ver cómo mantener una corriente constante en un circuito completo, recordemos
un hecho básico sobre la energía potencial eléctrica: si una carga q recorre un circuito
completo y regresa a su punto de partida, la energía potencial debe ser la misma
al final y al principio del recorrido. Siempre hay una
disminución de la energía potencial cuando se desplazan cargas a través de un material
conductor ordinario con resistencia. Así que debe haber una parte en el circuito en
la que la energía potencial se incremente.
 
En un circuito eléctrico debe haber en algún punto de la espira un dispositivo que actúe como una bomba hidráulica de una fuente, que eleve de nuevo el agua para que siga fluyendo En este dispositivo una carga viaja “hacia arriba”, del lugar donde hay menos energía potencial hacia donde hay más, aun cuando la fuerza electrostática trate de llevarla de la mayor energía potencial a la menor. La dirección de la corriente en ese dispositivo es del potencial más bajo al más alto, exactamente lo opuesto de lo que ocurre en un conductor ordinario.
La influencia que hace que la corriente fluya del potencial menor al mayor se llama fuerza electromotriz (se abrevia fem). Éste es un término inadecuado porque la fem no es una fuerza, sino una cantidad de energía por unidad de carga, como el potencial. 
La unidad del SI de la fem es la misma que la del potencial, el volt (V=J/C). Una batería de linterna común tiene una fem de 1.5 V; esto significa que la batería hace un trabajo de 1.5 J por cada coulomb de carga que pasa a través de ella. Para denotar la fem se usará la letra E manuscrita.
Todo circuito completo con corriente constante debe incluir algún dispositivo que provea una fem. Tal dispositivo recibe el nombre de fuente de fem. Algunos ejemplos de fuentes de fem son las baterías, los generadores eléctricos, las celdas solares, los termopares y las celdas de combustible. Todos estos dispositivos convierten energía de alguna forma (mecánica, química, térmica, etcétera) en energía potencial eléctrica y la transfieren al circuito al que está conectado el dispositivo. 
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