Για τη φυσική και την ηλεκτρική ενέργεια μιλάμε δυναμική ενέργεια. Είναι ένας από τους δύο κύριους τύπους ενέργειας και είναι αυτό που είναι υπεύθυνο για την αποθήκευση ενός αντικειμένου και αυτό εξαρτάται από τη θέση του σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Εξαρτάται επίσης από την ύπαρξη ενός πεδίου δύναμης μέσα σε αυτό και από άλλους παράγοντες. Η πιθανή ενέργεια χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στον τομέα της φυσικής όσο και της ηλεκτρικής ενέργειας.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε όλα όσα πρέπει να ξέρετε για αυτό.
Κύριοι τύποι ενέργειας
Αν και όλα αυτά φαίνονται αρκετά περίπλοκα για να καταλάβουμε, ας δούμε ποιοι είναι οι κύριοι τύποι ενέργειας που υπάρχουν.
- Κινητική ενέργεια: είναι κάτι που σχετίζεται με την κίνηση. Για παράδειγμα, οι λεπίδες ενός ανεμόμυλου έχουν κινητική ενέργεια όταν φυσά ο άνεμος. Είναι ικανό να μετατραπεί σε ηλεκτρικό ρεύμα εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί.
- Δυναμική ενέργεια: Είναι ένα που αποθηκεύεται για να ξεπεράσει τη θέση του σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Για παράδειγμα, μια μπάλα που στέκεται ψηλά έχει μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια σε σχέση με το επίπεδο του εδάφους.
Θα δούμε πώς ένα αντικείμενο μπορεί να έχει ενέργεια με αυτούς τους δύο τρόπους. Για να το κάνουμε αυτό, ας φανταστούμε μια κανόνι. Όταν το κανόνι δεν έχει ακόμη πυροδοτηθεί, όλη η ενέργεια που διαθέτει είναι με τη μορφή πιθανής ενέργειας. Η ποσότητα αυτής της ενέργειας εξαρτάται από ορισμένους παράγοντες, όπως η θέση σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Όταν πυροδοτείται, όλη αυτή η ενέργεια γίνεται κινητική αφού το βαρέλι βγαίνει με υψηλή ταχύτητα. Το βλήμα αποθηκεύει μια μεγάλη ποσότητα κινητικής ενέργειας αλλά λιγότερο από το δυναμικό. Καθώς επιβραδύνετε, έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια και όταν σταματήσουν τελείως, επιστρέφουν στην πιθανή ενέργεια.
Παραδείγματα πιθανής ενέργειας
Για να κατανοήσουμε καλύτερα όλα αυτά, θα δώσουμε μερικά από τα παραδείγματα. Ας σκεφτούμε τις μπάλες που χρησιμοποιούνται για την κατεδάφιση κτιρίων. Όταν η μπάλα σταματήσει εντελώς και δεν χρησιμοποιείται, έχει πιθανή ενέργεια αποθηκευμένη. Αυτή η ενέργεια προέρχεται από όπου βρίσκεται σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Όταν η μπάλα αρχίζει να κινείται, κινείται σαν εκκρεμές για να χτυπήσει το τμήμα του κτιρίου που πρόκειται να κατεδαφιστεί. Είναι στη δράση της κίνησης που η μπάλα αρχίζει να έχει κινητική ενέργεια. Όταν κινείται και χτυπά τον τοίχο, έχει και πάλι δυνητική ενέργεια και λιγότερη κινητική ενέργεια.
Καθώς πηγαίνουμε ανυψώνοντας την μπάλα σε ύψος αποθηκεύουμε όλο και περισσότερη πιθανή ενέργεια. Αυτό συμβαίνει επειδή η βαρύτητα της Γης προσελκύει τη μπάλα με μεγαλύτερη δύναμη όσο υψηλότερη είναι. Επομένως, εάν το κανόνι μπλοκάρει σε ύψος τριών ορόφων, θα έχει πολύ περισσότερη ενέργεια από εκείνη που έχει ύψος τριών εκατοστών. Όλα αυτά είναι ευδιάκριτα, δεδομένης της επίδρασης που έχουν όταν πέσουν ταυτόχρονα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο λέγεται ότι η ποσότητα πιθανής ενέργειας ενός αντικειμένου εξαρτάται από τη θέση του ή από τη δύναμη που ασκείται από τη βαρύτητα πάνω του.
Τύποι πιθανής ενέργειας
Γνωρίζουμε ότι ένα αντικείμενο μπορεί να αποθηκεύσει αυτόν τον τύπο ενέργειας και μπορεί να μετατραπεί σε άλλους τύπους ανάλογα με το τι θα συμβεί στη συνέχεια. Ας δούμε ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι που υπάρχουν:
- Εν δυνάμει βαρυτική ενέργεια: Είναι αυτό που έχει ένα αντικείμενο λόγω της έλξης της γης. Όσο υψηλότερα είστε, τόσο περισσότερο έχετε. Δεν είναι το μόνο, αφού η βαρυτική ενέργεια μπορεί να αλληλεπιδράσει με ένα άλλο μεγαλύτερο αντικείμενο.
- Χημική δυνητική ενέργεια: Είναι αυτό που έχει το αντικείμενο αποθηκευμένο σύμφωνα με τον τρόπο με τον οποίο διατάσσονται δύο άτομα και μόρια. Γνωρίζουμε ότι τα άτομα και τα μόρια μπορούν να ταξινομηθούν διαφορετικά ανάλογα με την κατάσταση του ίδιου του αντικειμένου. Εξαρτάται επίσης από τη σύνθεσή του. Τα μόρια έχουν ορισμένους χημικούς δεσμούς και μπορεί ή όχι να προκαλέσουν αντίδραση. Για παράδειγμα, όταν τρώμε μετατρέπουμε τα τρόφιμα σε χημική ενέργεια και ορισμένα τρόφιμα θα παράγουν περισσότερες θερμίδες από άλλες. Το ίδιο συμβαίνει και με καύσιμα όπως το πετρέλαιο, το οποίο είναι ικανό να αποθηκεύει μεγάλη ποσότητα πιθανής ενέργειας για να τα μετατρέψει αργότερα σε ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα.
- Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια: Είναι ένα αντικείμενο που εξαρτάται από το ηλεκτρικό φορτίο. Μπορεί να είναι ηλεκτροστατικό ή μαγνητικό. Ένα όχημα μπορεί να αποθηκεύσει κάποια ηλεκτροστατική δυναμική ενέργεια και ήταν μια μικρή εκφόρτιση όταν αγγίχθηκε.
- Πυρηνική δυναμική ενέργεια: Είναι αυτό που υπάρχει στα σωματίδια του ατομικού πυρήνα. Συνδέονται με πυρηνική δύναμη και όταν σπάσουμε αυτά τα συνδικάτα προκαλούμε πυρηνική σχάση και κάνουμε μια τεράστια ενέργεια. Παίρνουμε αυτήν την ενέργεια από ραδιενεργά στοιχεία όπως το ουράνιο και το πλουτώνιο.
Ηλεκτρική ενέργεια και ελαστικότητα
Υπάρχει επίσης ένας τύπος ελαστικής δυναμικής ενέργειας που έχει σχέση με την ηλεκτρική ιδιότητα της ύλης. Η ελαστικότητα είναι η τάση ανάκτησης του αρχικού σχήματος ενός σώματος αφού υποστεί δυνάμεις παραμόρφωσης. Αυτές οι δυνάμεις πρέπει να είναι μεγαλύτερες από την αντίσταση σας. Ένα παράδειγμα ελαστικής ενέργειας είναι αυτό ενός ελατηρίου όταν τεντώνεται. Όταν επιστρέφετε στην αρχική του θέση, αυτή η δύναμη δεν εφαρμόζεται πλέον.
Ένα πολύ σαφές παράδειγμα ελαστικής δυναμικής ενέργειας είναι ένα τόξο και ένα βέλος. Η ελαστική ενέργεια φτάνει στη μέγιστη τιμή καθώς το τόξο θεωρείται λίγο τραβώντας την ελαστική ίνα. Αυτή η ένταση κάνει το ξύλο να κάμπτεται ελαφρώς, αλλά δεν υπάρχει ακόμα ταχύτητα, επομένως δεν υπάρχει κινητική ενέργεια. Όταν απελευθερώνουμε τη χορδή και το βέλος αρχίζει να πυροβολεί, η ελαστική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.
Όπως γνωρίζουμε, στην ηλεκτρική ενέργεια εφαρμόζουμε επίσης αυτήν την ιδέα. Και μπορεί να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας όπως κινητική, ελαφριά, θερμική κ.λπ. Όλες αυτές οι δυνατότητες προκύπτουν ως αποτέλεσμα της ευελιξίας του ηλεκτρομαγνητισμού.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την πιθανή ενέργεια, τα χαρακτηριστικά της και τον τρόπο λειτουργίας της.