Em diversos momentos de nossa vida cotidiana nos deparamos com os chamados geradores. Eles são encontrados em diversos equipamentos comuns em nossa casa, desde pilhas de controle remoto, brinquedos, até baterias de automóveis. Portanto, podemos dizer que esse tipo de gerador fornece uma ddp denominada de força eletromotriz.
A f.e.m (força eletromotriz) produzida por um gerador nada mais é do que a energia fornecida a cada unidade de carga. Em um gerador devemos nos atentar ao fato de que nem toda energia produzida pelo gerador é liberada, dizemos que parte dessa energia se perde dentro do próprio gerador. Desta forma, a carga elétrica que sai do gerador, sai com energia menor do que quando entrou no dispositivo.
Também devemos ficar atentos ao fato de serem considerados dois tipos de geradores: um gerador ideal e um gerador real. Em um gerador dito real desprezamos essa perda de energia interna, embora devamos levá-la em consideração em algumas situações. Isso é feito atribuindo-se ao gerador uma resistência interna r, que deve ser acrescentada ao circuito.
Desta forma, em um gerador ideal, onde a resistência interna é considerada nula, a diferença de potencial U entre seus terminais é igual à f.e.m.: U = E.
Podemos calcular essa perda de potencial U’ dentro do gerador real através da seguinte relação matemática:
U’ = r . i
Desse modo, a diferença de potencial U entre os terminais desse gerador é dada por:
U = E – r.i
Observando a equação acima, podemos perceber que, para um gerador real, a ddp U entre seus terminais tem relação direta com o valor da corrente elétrica i que passa por ele. Dessa forma, podemos dizer que, segundo a equação acima, a ddp só será igual a f.e.m (E) quando o valor da corrente elétrica for igual a zero (i = 0), isto é, quando o gerador não estiver ligado a nenhum circuito.
Quando tal fato acontece, dizemos que esse gerador encontra-se em aberto. Se ligarmos os terminais do gerador em um voltímetro ideal, cuja resistência interna é infinita, veremos que a corrente elétrica i será igual a zero e a leitura do voltímetro será a própria f.e.m. (E).
Se ligarmos, entre os terminais do gerador, um fio de resistência nula, diremos que o gerador estará em curto-circuito, portanto U = 0.