พลังงานศักย์คืออะไร

ทั้งในฟิสิกส์และไฟฟ้าเราพูดถึง พลังงานศักย์. เป็นพลังงานหลักหนึ่งในสองประเภทและเป็นสิ่งที่รับผิดชอบในการจัดเก็บวัตถุและขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมันเมื่อเทียบกับวัตถุอื่น ๆ นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสนามพลังภายในและปัจจัยอื่น ๆ พลังงานศักย์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในสาขาฟิสิกส์และไฟฟ้า

ดังนั้นเราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้

ประเภทของพลังงานหลัก

แม้ว่าทั้งหมดนี้จะดูค่อนข้างซับซ้อนในการทำความเข้าใจเรามาดูกันว่าพลังงานหลักประเภทใดบ้างที่มีอยู่

• พลังงานจลน์: เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว ตัวอย่างเช่นใบพัดของกังหันลมมีพลังงานจลน์เมื่อลมพัด สามารถเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้หากต้องการใช้
• พลังงานที่อาจเกิดขึ้น: มันเป็นสิ่งที่ถูกเก็บไว้เพื่อเอาชนะตำแหน่งของมันเมื่อเทียบกับวัตถุอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นลูกบอลที่ยืนสูงจะมีพลังงานศักย์สูงกว่าเมื่อเทียบกับระดับพื้นดิน

เราจะมาดูกันว่าวัตถุมีพลังงานในสองวิธีนี้ได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้ลองจินตนาการถึงลูกปืนใหญ่ เมื่อลูกกระสุนปืนใหญ่ยังไม่ยิงพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่จะอยู่ในรูปของพลังงานศักย์ ปริมาณของพลังงานนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยบางอย่างเช่นตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับวัตถุอื่น ๆ เมื่อยิงออกไปพลังงานทั้งหมดนี้จะกลายเป็นจลน์เนื่องจากลำกล้องออกไปด้วยความเร็วสูง โพรเจกไทล์เก็บพลังงานจลน์จำนวนมาก แต่น้อยกว่าศักยภาพ เมื่อคุณเดินช้าลงพวกมันจะมีพลังงานจลน์น้อยลงและเมื่อพวกมันหยุดนิ่งพวกมันจะกลับไปเป็นพลังงานศักย์

ตัวอย่างพลังงานศักย์

เพื่อให้เข้าใจทั้งหมดนี้ดีขึ้นเราจะยกตัวอย่างบางส่วน ลองนึกถึงลูกบอลที่ใช้สำหรับการรื้อถอนอาคาร เมื่อลูกบอลหยุดสนิทและไม่มีการใช้งานจะมีพลังงานศักย์เก็บไว้ พลังงานนี้มาจากที่ซึ่งเกี่ยวกับวัตถุอื่น เมื่อลูกบอลเริ่มเคลื่อนที่มันจะเคลื่อนที่เหมือนลูกตุ้มไปกระทบส่วนของอาคารให้พังยับเยิน มันอยู่ในการเคลื่อนไหวที่ลูกบอลเริ่มมีพลังงานจลน์ เมื่อมันเคลื่อนที่และชนกำแพงอีกครั้งจะมีพลังงานศักย์และพลังงานจลน์น้อย

ในขณะที่เราไป การเลี้ยงบอลด้วยความสูงเราจะเก็บพลังงานศักย์มากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดลูกบอลด้วยแรงที่มากขึ้น ดังนั้นหากลูกปืนใหญ่ถูกแขวนไว้ที่ความสูงสามชั้นมันจะมีพลังงานมากกว่าลูกที่สูงสามเซนติเมตรมาก ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นได้จากเอฟเฟกต์ที่มีเมื่อดรอปในเวลาเดียวกัน นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงมีการกล่าวว่าปริมาณพลังงานศักย์ของวัตถุขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมันหรือแรงที่กระทำโดยแรงโน้มถ่วงของมัน

ประเภทของพลังงานศักย์

เรารู้ว่าวัตถุสามารถเก็บพลังงานประเภทนี้และสามารถเปลี่ยนเป็นประเภทอื่นได้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไป มาดูกันว่ามีอะไรบ้างที่มีอยู่:

• พลังงานศักย์โน้มถ่วง: เป็นสิ่งที่มีวัตถุเนื่องมาจากแรงดึงดูดของโลก ยิ่งคุณสูงเท่าไหร่คุณก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น ไม่ใช่สิ่งเดียวเนื่องจากพลังงานโน้มถ่วงสามารถโต้ตอบกับวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าอื่นได้
• พลังงานศักย์เคมี: เป็นวัตถุที่มีการจัดเก็บวัตถุตามวิธีการจัดเรียงอะตอมและโมเลกุลสองตัว เรารู้ว่าอะตอมและโมเลกุลสามารถเรียงลำดับได้แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสถานะของวัตถุนั้นเอง มันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมันด้วย โมเลกุลมีพันธะเคมีบางชนิดและอาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาหรือไม่ก็ได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อเรากินอาหารเราจะเปลี่ยนอาหารเป็นพลังงานเคมีและอาหารบางอย่างจะสร้างแคลอรี่มากกว่าอาหารอื่น ๆ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับเชื้อเพลิงเช่นน้ำมันซึ่งสามารถกักเก็บพลังงานศักย์จำนวนมากเพื่อเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าและความร้อนในภายหลัง
• พลังงานศักย์ไฟฟ้า: มันเป็นสิ่งที่มีวัตถุขึ้นอยู่กับประจุไฟฟ้า อาจเป็นไฟฟ้าสถิตหรือแม่เหล็ก ยานพาหนะสามารถกักเก็บพลังงานศักย์ไฟฟ้าสถิตได้บางส่วนและมีการปลดปล่อยเพียงเล็กน้อยเมื่อสัมผัส
• พลังงานศักย์นิวเคลียร์: มันคือสิ่งที่อยู่ในอนุภาคของนิวเคลียสของอะตอม พวกมันเชื่อมโยงกันด้วยแรงนิวเคลียร์และเมื่อเราทำลายสหภาพแรงงานเหล่านี้เราจะทำให้เกิดนิวเคลียร์ฟิชชันและเราสร้างพลังงานมหาศาล เราได้รับพลังงานนี้จากธาตุกัมมันตภาพรังสีเช่นยูเรเนียมและพลูโตเนียม

ไฟฟ้าและความยืดหยุ่น

นอกจากนี้ยังมีพลังงานศักย์ยืดหยุ่นประเภทหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของสสาร ความยืดหยุ่นคือแนวโน้มที่จะกลับคืนสู่รูปทรงเดิมของร่างกายหลังจากถูกแรงที่ทำให้เสียรูป กองกำลังเหล่านี้ต้องมากกว่าแรงต้านทานของคุณ ตัวอย่างของพลังงานยืดหยุ่นคือสปริงเมื่อถูกยืดออก เมื่อกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้นแรงนี้จะไม่ถูกนำมาใช้อีกต่อไป

ตัวอย่างที่ชัดเจนของพลังงานศักย์ยืดหยุ่นคือธนูและลูกศร พลังงานยืดหยุ่นถึงค่าสูงสุดเมื่อคิดส่วนโค้งขณะดึงเส้นใยยืดหยุ่น ความตึงนี้ทำให้ไม้งอเล็กน้อย แต่ยังไม่มีความเร็วจึงไม่มีพลังงานจลน์ เมื่อเราปล่อยเชือกและลูกศรเริ่มยิงพลังงานยืดหยุ่นจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์

อย่างที่ทราบกันดีว่าในการผลิตไฟฟ้าเราก็นำแนวคิดนี้ไปใช้ และสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้เช่นพลังงานจลน์แสงความร้อนเป็นต้น ความเป็นไปได้ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นจากความเก่งกาจของแม่เหล็กไฟฟ้า

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานศักย์ลักษณะของมันและวิธีการทำงาน