พลังงานจลน์และศักย์ไฟฟ้า

ความแตกต่างของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์

พลังงานจลน์คือพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่และพลังงานศักย์คือพลังงานที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งในระบบ โดยทั่วไป พลังงานคือความสามารถในการทำงาน ทั้งพลังงานจลน์และพลังงานศักย์เป็นตัวแทนของพลังงานพื้นฐานสองประเภทที่มีอยู่ พลังงานอื่นใดเป็นพลังงานศักย์หรือพลังงานจลน์ที่แตกต่างกันหรือทั้งสองอย่างรวมกัน ตัวอย่างเช่น พลังงานกลคือการรวมกันของ พลังงานจลน์และศักย์ไฟฟ้า.

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ ลักษณะและตัวอย่างของมัน

พลังงานจลน์และศักย์ไฟฟ้า

พลังงานจลน์และศักย์ไฟฟ้า

พลังงานจลน์

พลังงานจลน์เป็นประเภทของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว ทุกสิ่งที่เคลื่อนไหวมีพลังงานจลน์ ในระบบสากล (SI) หน่วยของพลังงานจลน์คือ jouje (J) ซึ่งเป็นหน่วยเดียวกับงาน หนึ่งจูลเท่ากับ 1 kg.m2/s2 มีตัวอย่างมากมายของการใช้พลังงานจลน์ในชีวิตประจำวัน

  • โบว์ลิ่ง: โบว์ลิ่งเป็นคนขว้างลูกบอล 3-7 กก. เพื่อล้มหมุด 10 พิน ซึ่งขึ้นอยู่กับพลังงานจลน์ของลูกบอล ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วของลูกบอล
  • ลม: ลมไม่มีอะไรมากไปกว่าอากาศที่เคลื่อนที่ พลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของอากาศสามารถแปลงเป็นไฟฟ้าโดยใช้กังหันลม
  • พลังงานความร้อน: พลังงานความร้อนคือพลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ด้วยกล้องจุลทรรศน์ของอนุภาคในระบบ เมื่อเราให้ความร้อนกับน้ำหรือวัตถุอื่นๆ เราจะเพิ่มพลังงานจลน์ผ่านการถ่ายเทความร้อน

พลังงานจลน์

พลังงานศักย์คือประเภทของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งสัมพัทธ์ภายในระบบ นั่นคือ ตำแหน่งของวัตถุหนึ่งเทียบกับอีกวัตถุหนึ่ง แม่เหล็กสองอันแยกกันมีพลังงานศักย์สัมพันธ์กัน ใน SI หน่วยของพลังงานศักย์คือ jouje (J) เช่นเดียวกับพลังงานจลน์ หนึ่งจูลเท่ากับ 1 kg.m2/s2

แหล่งพลังงานหลายแห่งที่เราใช้เป็นพลังงานขึ้นอยู่กับพลังงานศักย์

  • พลังงานสะสมในเขื่อน: น้ำที่เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำยกระดับ เช่น เขื่อน มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง เมื่อน้ำตกลงมา มันจะแปลงพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ที่สามารถทำงานในกังหันที่อยู่ด้านล่างของเขื่อนได้ ไฟฟ้าที่ผลิตโดยกังหันเหล่านี้ถูกแจกจ่ายไปยังเครือข่ายการจำหน่ายในพื้นที่
  • สปริง: เมื่อสปริงยืดหรือบีบอัด จะเก็บพลังงานจำนวนหนึ่งไว้ในรูปของพลังงานศักย์ยืดหยุ่น เมื่อปล่อยสปริง พลังงานศักย์ที่เก็บไว้จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์
  • คันธนูและลูกศร: คันธนูและลูกศรเป็นตัวอย่างของการที่พลังงานศักย์ยืดหยุ่นถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ เมื่อสายธนูยืดออก งานที่ทำจะถูกเก็บไว้ในเชือกที่ยืดออกเพื่อเป็นพลังงานศักย์ เมื่อคุณคลายเชือก พลังงานศักย์ของเชือกจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ จากนั้นจะถ่ายโอนไปยังลูกศร
  • ไฟฟ้า: ไฟฟ้าเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานศักย์ที่กำหนดโดยตำแหน่งของประจุในระบบ (สนามไฟฟ้า)

พลังงานจลน์ทำงานอย่างไร?

พลังงานศักย์

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ เป็นเพราะวัตถุมีพลังงานจลน์ หากชนกับวัตถุอื่น สามารถถ่ายโอนพลังงานนี้ไปยังวัตถุอื่นได้ ดังนั้นวัตถุที่สองก็เคลื่อนที่ด้วย สำหรับวัตถุที่จะได้รับการเคลื่อนไหวหรือพลังงานจลน์ ต้องใช้งานหรือแรงกับวัตถุนั้น

ยิ่งใช้แรงนานเท่าใด ความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่และพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มวลยังเกี่ยวข้องกับพลังงานของการเคลื่อนไหว ยิ่งมวลของร่างกายมากเท่าไร พลังงานจลน์ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น. สามารถแปลงเป็นความร้อนหรือพลังงานประเภทอื่นได้ง่าย

ท่ามกลางลักษณะของพลังงานจลน์ที่เรามี:

  • เป็นการสำแดงพลังงานอย่างหนึ่ง
  • สามารถถ่ายทอดจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างหนึ่งได้
  • สามารถแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่นได้ เช่น เป็นพลังงานความร้อน
  • คุณต้องใช้กำลังเพื่อเริ่มการเคลื่อนไหว
  • ขึ้นอยู่กับความเร็วและมวลของร่างกาย

ผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ทำให้เกิดพลังงานกล (พลังงานที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของวัตถุกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ) ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ พลวัตหมายถึงการเคลื่อนไหว. ศักยภาพหมายถึงปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ในร่างกายขณะพัก

ดังนั้นพลังงานศักย์จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุหรือระบบที่สัมพันธ์กับสนามแรงที่ล้อมรอบ พลังงานจลน์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของวัตถุ

ประเภทของพลังงานศักย์

ตัวอย่างพลังงานศักย์

พลังงานศักย์โน้มถ่วง

พลังงานศักย์โน้มถ่วงถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่ครอบครองโดยวัตถุขนาดใหญ่เมื่อถูกแช่อยู่ในสนามโน้มถ่วง สนามโน้มถ่วงถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ วัตถุขนาดใหญ่มากเช่นมวลของดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์

ตัวอย่างเช่น รถไฟเหาะมีพลังงานศักย์สูงสุดที่จุดสูงสุดเนื่องจากการจุ่มลงในสนามโน้มถ่วงของโลก เมื่อรถล้มและสูญเสียความสูง พลังงานศักย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์

พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

พลังงานศักย์ยืดหยุ่นนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติยืดหยุ่นของสาร กล่าวคือ แนวโน้มที่จะกลับคืนสู่รูปร่างเดิมหลังจากถูกบังคับให้เสียรูปมากกว่าความต้านทาน ตัวอย่างที่ชัดเจนของพลังงานยืดหยุ่นคือ พลังงานที่มีอยู่ในสปริงซึ่งขยายตัวหรือหดตัวเนื่องจากแรงภายนอกและกลับสู่ตำแหน่งเดิม เมื่อไม่ใช้แรงภายนอกอีกต่อไป

อีกตัวอย่างหนึ่งคือระบบคันธนูและลูกศร เมื่อคันธนูถูกดึงด้วยเส้นใยยืดหยุ่น พลังงานศักย์ยืดหยุ่นจะไปถึงระดับสูงสุด ทำให้ไม้งอเล็กน้อย แต่ความเร็วยังคงเป็นศูนย์ ในเวลาต่อมา พลังงานศักย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ และลูกศรจะพุ่งออกไปด้วยความเร็วเต็มที่

พลังงานศักย์เคมี

พลังงานศักย์เคมีคือพลังงานที่เก็บไว้ในพันธะเคมีของอะตอมและโมเลกุล ตัวอย่างคือกลูโคสในร่างกายของเราซึ่ง เก็บพลังงานศักย์เคมีที่ร่างกายของเราแปลง (ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเมแทบอลิซึม) ให้เป็นพลังงานความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย

เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงฟอสซิล (ไฮโดรคาร์บอน) ในถังแก๊สของรถยนต์ พลังงานศักย์เคมีที่เก็บไว้ในพันธะเคมีของน้ำมันเบนซินจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลที่ให้พลังงานแก่รถยนต์

พลังงานศักย์ไฟฟ้าสถิต

ในด้านไฟฟ้า แนวคิดของพลังงานศักย์ยังนำมาใช้ซึ่งสามารถแปลงเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้ เช่น จลนพลศาสตร์ ความร้อน หรือแสง ด้วยความเก่งกาจของแม่เหล็กไฟฟ้า. ในกรณีนี้ พลังงานมาจากความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากอนุภาคที่มีประจุ

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานจลน์และพลังงานศักย์


เนื้อหาของบทความเป็นไปตามหลักการของเรา จรรยาบรรณของบรรณาธิการ. หากต้องการรายงานข้อผิดพลาดให้คลิก ที่นี่.

เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา