Fuerza electromotriz (E)

La fuerza electromotriz define la capacidad del generador para producir la energía que se va a emplear para mover a los electrones a través del circuito.

Dentro de las pilas hay disoluciones químicas de sustancias que están separadas en dos compartimentos aislados. En uno de ellos (al que llamamos polo negativo de la pila) se producen electrones en una reacción química, mientras que en el otro los electrones se consumen en otra reacción (polo positivo). Si conectamos estos dos compartimentos aislados con un cable (como hacemos con el circuito eléctrico), los electrones van a viajar desde el compartimento donde se producen hasta aquel donde se consumen a través de ese circuito externo. 

Los electrones pierden energía a medida que viajan a través del circuito (por fricción con los átomos del alambre, en los receptores...). Vuelven a la pila, y de esta vuelven a salir electrones repletos de energía que se obtiene de la reacción química que ocurre en su interior. Esta energía suministrada por el generador por unidad de carga se denomina fuerza electromotriz. Se mide en voltios (V) en el SI.

Pila suministrando fuerza electromotriz a los electrones. Ana Dapena Mora. A partir de elementos de CANVA. Licencia de CANVA

Voltaje o diferencia de potencial (V)

Cuando los electrones son expulsados de la batería, llevan la energía que les ha suministrado la pila. La van a emplear para encender las bombillas del circuito, mover los motores, etcétera. La diferencia de energía por unidad de carga que tienen los electrones entre dos puntos del circuito se denomina diferencia de potencial, voltaje o tensión, y se mide en Voltios (V). Tiene las mismas unidades que E porque ambos son energía por unidad de carga. Se distinguen en que llamamos E a la que se gana en la pila y V a la diferencia entre dos puntos del circuito. Los electrones se van a mover de puntos de mayor potencial a los de menor potencial, de la misma manera que un objeto se cae espontáneamente de una altura mayor a una menor, y no al revés.

Cuando vuelven a pasar por la pila recuperan la energía que han perdido y pueden continuar moviéndose por el circuito. De forma análoga, nosotros podríamos invertir la energía que podemos ganar comiendo en levantar un objeto. Le transmitimos así una energía, como hace la pila, que le permitiría volver a caer a una altura menor.

Electrones cediendo energía a una bombilla. Ana Dapena Mora, con elementos de CANVA. Licencia de CANVA

Intensidad (I)

Es la cantidad de carga eléctrica que pasa a través de una sección de material por unidad de tiempo. Aunque los electrones en realidad salen del polo negativo de la batería o pila y son atraídos por el positivo, cuando dibujamos el sentido de la corriente eléctrica lo hacemos en sentido contrario, porque se descubrió antes la corriente eléctrica que los electrones, y en aquel momento se decidió dibujarlo así. 

I = Q/t

Unidad: Amperio (A)

Resistencia (R)

La resistencia mide la oposición que presenta un material al flujo de la corriente eléctrica. Cuánto más difícil es para los electrones atravesar un material, mayor es la resistencia de ese material.  Se mide en Ohmnios (Ω).