Como ya sabes, un generador es un dispositivo que transforma en energía eléctrica otros tipos de energía. Su función en un circuito eléctrico es mantener la diferencia de potencial entre los extremos del circuito (sus bornes).

Para entender la función del generador en el circuito, puedes utilizar el símil hidráulico de la animación siguiente:

Como puedes observar, el agua cae del depósito elevado al bajo y hace girar la turbina (se obtiene energía mecánica a costa de su energía potencial). Para subir el agua al depósito elevado, necesitas una bomba que restituya al agua su energía potencial.

En el caso del circuito eléctrico, los electrones circulan por la bombilla y ésta luce (se transforma energía potencial eléctrica en energía luminosa). Para que los electrones recuperen su energía potencial necesitas un generador que mantenga la diferencia de potencial entre sus bornes.

El generador realiza el transporte de las cargas eléctricas en el sentido contrario que el campo eléctrico, y de esta manera restablece la diferencia de potencial.

Imagen 10. Elaboración propia

La fuerza electromotriz mide la energía que el generador transforma en energía eléctrica por cada unidad de carga que lo atraviesa.

y, por tanto, , energía que suministra el generador al circuito.

Asimismo, la potencia del generador será:

Si comparas esta expresión con la obtenida en el apartado anterior , tendrás la justificación a la definición de fem.

Los generadores reales se caracterizan por su fem y por su resistencia interna. Es decir, un generador transforma en energía eléctrica otras formas de energía y, cuando es recorrido por una corriente, se calienta. Esto representa una pérdida de potencia suministrada al circuito exterior.

Ahora puedes escribir la expresión de la potencia suministrada al circuito por un generador real:

P_{producida por el generador} = P_{consumida por el circuito} + P_{disipada en el generador}

, donde es la resistencia interna del generador.

Si divides la expresión anterior por , resulta:

Cuando un generador suministra al circuito una potencia, es recorrido por una intensidad de corriente y la diferencia de potencial entre sus bornes se reduce en el valor de la caída de potencial que se produce en su resistencia interna. La diferencia de potencial entre los bornes del generador es:

Si no circula corriente por el circuito (circuito abierto), como , y la fem coincide con la diferencia de potencial entre los bornes del generador.