La fem debe ser mayor de lo que se supone que es

Supongamos que una batería de resistencia interna insignificante que crea una diferencia de potencial V entre sus terminales está conectada a una resistencia R a través de cables de resistencia insignificante, entonces también crea un voltaje V en la resistencia.

Su fem es la energía que le da a la unidad de carga para moverla de la terminal negativa a la terminal positiva (la corriente es convencional). Luego, hay dos lugares donde las cargas pierden energía 1) debido a la resistencia del resistor y 2) debido al trabajo realizado por la fuerza electrostática debido al campo eléctrico entre las terminales de la batería que se opone al movimiento de la carga a medida que se mueve desde terminal negativo a positivo y por lo tanto este trabajo es negativo.

Entonces,

mi metro F × q = ( V × q ) + ( q mi d )
mi metro F = V + mi d
Dónde,

q es la carga sobre la que la batería realiza trabajo en un momento dado y, al mismo tiempo, q pasa energía a través de la resistencia.

d es la distancia recta entre dos terminales. He supuesto que la carga q se mueve de la terminal negativa a la positiva a lo largo de la distancia más corta entre ellas.

E es la intensidad del campo eléctrico entre los terminales dirigidos desde el terminal positivo al negativo. He supuesto que es uniforme en cualquier punto entre dos terminales.

El problema es que mi libro dice diferente en comparación con lo que escribí en la ecuación. Dice:

mi metro F × q = V × q
o
mi metro F = V

Respuestas (1)

La carga no pierde energía cuando se mueve dentro de las dos placas. Considere dos placas de la batería: positiva y negativa. La carga se mueve de la placa negativa a la placa positiva debido a la fuerza de la batería (solo un nombre para el mecanismo por el cual funciona la batería: químico, mecánico, etc.). Esta fuerza es igual al campo eléctrico y la carga no experimenta fuerza neta entre las placas. La fuerza de la batería funciona y hay un aumento en la energía potencial de la carga que luego se pierde en la resistencia. Entonces

mi METRO F × q = V × q
El mecanismo de la batería proporciona la energía que se pierde en el circuito.

Si no hay fuerza neta, el trabajo realizado debe ser cero. ¿No?
Sí, el trabajo realizado por la fuerza total es 0. Pero el trabajo realizado por el mecanismo de la batería es positivo y por el campo eléctrico negativo y de igual magnitud. Por lo tanto, el trabajo total es 0.