Força eletromotriz (FEM), geralmente denotada como , é a propriedade de que dispõe um dispositivo qualquer a qual tende a ocasionar produção de
corrente elétrica num
circuito. É uma
grandeza escalar e não deve 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 é independente do caminho ou trajeto que une um ponto ao outro. A força eletromotriz é o trabalho por unidade de carga que uma 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
polo 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 serão diferentes. Para calcularmos qual será a DDP dos terminais do resistor, utilizamos a chamada
Equação do gerador que,
matematicamente, se traduz na forma .