La forza elettromotrice (spesso abbreviata in f.e.m. o indicata con la lettera ) non è in realtà una forza meccanica, bensì una differenza di potenziale elettrico, misurata in Volt (V). Rappresenta il lavoro che un generatore (di origine chimica, meccanica o fotoelettrica) compie per spostare l’unità di carica positiva dal polo a potenziale minore verso quello a potenziale maggiore, all’interno del generatore stesso, opponendosi al campo elettrico:
In un circuito chiuso, la f.e.m. eguaglia la somma delle cadute di tensione attraverso tutti gli elementi resistivi del circuito, compresa la resistenza interna del generatore stesso. Ai morsetti del generatore la tensione misurabile è:
Uno dei meccanismi più importanti per la produzione di f.e.m. si basa sull’induzione elettromagnetica. La Legge di Faraday-Neumann-Lenz stabilisce che la f.e.m. indotta in una spira chiusa è pari all’opposto della derivata temporale del flusso del campo magnetico che attraversa la superficie delimitata dalla spira:
Questo principio è alla base del funzionamento di tutti gli alternatori, dinamo e trasformatori nelle reti di produzione e distribuzione dell’energia elettrica.