قانون طاقة الوضع الكهربائي يعتبر قانون طاقة الوضع الكهربائي من أهم القوانين في الرياضيات والفيزياء، لأنه يعتمد على موقع الجسم بالنسبة لبقية الأجسام في نفس النظام المحيط، لذلك كان لدينا إلى: اشرحها بالتفصيل من خلال هذا المقال.
تعريف الطاقة الكامنة
- تُعرَّف الطاقة الكامنة أو الطاقة الكامنة في الجسم بأنها الطاقة المخزنة في الأجسام التي تعتمد على الوضع النسبي للجسم فيما يتعلق ببقية الأجسام في نفس النظام.
- أيضًا، يكون للنبضة طاقة كامنة أكبر عندما يتم ضغطها أو شدها، ويكون للكرة الفولاذية طاقة وضع أكبر عندما تكون على ارتفاعات أعلى مما هي عليه.
- وهي تقع على سطح الأرض، والطاقة الكامنة هي خاصية للنظام بأكمله، وليست للأجسام الفردية.
بينما يمكن حساب قانون الطاقة الكامنة عندما ترتفع كتلة مسافة معينة من الأرض، فإن القانون الذي يتم بموجبه حساب الطاقة الكامنة لهذا الجسم هو:
- الطاقة الكامنة = الكتلة × ارتفاع الجسم × التسارع بسبب الجاذبية.
- أما النبضة فتُحسب قوة النبضة بقانون هوك، لأن قوة النبضة تتناسب طرديًا مع مقدار الضغط وتمدد النبضة.
- القانون هو: القوة الدافعة = قوة النبضة x في هذه الحالة، تسمى القوة الموضعية القوة الموضعية بسبب الجاذبية.
- عندما تعود الطاقة التي تحملها إلى وضعها الرأسي، كلما زادت كتلة الجسم، زادت جاذبيته.
- يمتد السهم من الأمام. في هذه الحالة، تسمى طاقة الوضع المرن، وهي الطاقة التي تحصل عليها من تمددها وضغطها.
قانون الطاقة الكامنة
عندما يتم رفع كتلة مسافة معينة من الأرض، فإن القانون الذي يتم بموجبه حساب الطاقة الكامنة للجسم هو:
- الطاقة الكامنة = الكتلة × ارتفاع الجسم × التسارع بسبب الجاذبية. يتم حساب الطاقة الكامنة للزخم من خلال قانون هوك.
- حيث تتناسب الطاقة الكامنة بشكل تدريجي مع الضغط النبضي والتوسع، والقانون هو: تظهر الطاقة الكامنة في العديد من الأمثلة في الحياة اليومية، بما في ذلك:
- تسمى الكرة الثابتة على الطاولة طاقة وضع الجاذبية لأن طاقتها تعود إلى وضعها الرأسي، وكلما زادت الطاقة الموضعية التي تكتسبها من الجاذبية.
- في هذه الحالة، يتم الحصول على طاقة المنطقة المرنة نتيجة لتمددها وانضغاطها، وفي حالة المواد المرنة، تزداد طاقة الحالة مع التمدد.
- الروابط الكيميائية التي تمتلكها الذرات نتيجة لعدم تجانس أو تقارب إلكترونات الذرة تحتوي على طاقة تحويل كهربائية، معبراً عنها بالكهرباء.
- تخزن الأشكال التي تعتمد على حالة الطاقة الأشياء التي تحتوي على الطاقة في أجسامها بعدة طرق قبل إطلاق الطاقة الكامنة.
العلاقة بين الطاقة الحركية وطاقة الوضع الكهربائي
عندما يكون الجسم في حالة حركة، فإنه يحمل كمية كبيرة من الطاقة، والتي تدل على ذلك حقيقة أن الجسم قادر على التغيير أو العمل.
تُعرف هذه الطاقة بالطاقة الحركية، وهناك العديد من الأمثلة على الأشياء ذات الطاقة الحركية، مثل الرصاصة السريعة، والرجل الذي يمشي، والإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء.
- حالة الطاقة: لا تحتوي الكرة الثابتة، على سبيل المثال، على طاقة حركية، ولكن إذا تم التقاطها وإلقائها على سيارة، فإنها ستسبب ضررًا لأن هناك طاقة مرتبطة بها، وتعكس كمية هذه الطاقة مقدار الضرر المتسبب .
- الطاقة الميكانيكية هي نتيجة تحرك الأشياء أو وجودها في مكان معين، وهو مجموع الطاقة الحركية وطاقة الموقع، على سبيل المثال، عندما تتحرك السيارة أسفل تل، تكون طاقتها هي طاقة حركية وحظية. .
الطاقة الميكانيكية وعلاقتها بالطاقة الكهربائية الكامنة
هذه هي الطريقة التي يتم بها إنتاج الطاقة الميكانيكية من خلال حركة الأشياء أو وجودها في مكان معين، وهي مجموع الطاقة الحركية وطاقة الإزاحة.
على سبيل المثال، عندما تصعد السيارة إلى أعلى التل، تكون طاقتها حركية وفورية.
الطاقة الكهرومغناطيسية وطاقة الوضع الكهربائي
تُعرف أيضًا باسم الطاقة المشعة من الموجات الضوئية والموجات الكهرومغناطيسية وأي شكل من أشكال الضوء الذي يحتوي على طاقة كهرومغناطيسية.
وتشمل هذه الأجهزة الراديو، وجاما، والأشعة السينية، والميكروويف، والأشعة فوق البنفسجية.
الطاقة الأيونية الطاقة المحتملة
إنها الطاقة التي تربط الإلكترونات بنواة الذرات أو الأيونات أو الجزيئات، ومثال على ذلك الطاقة الأيونية الأولى اللازمة لإزالة إلكترون واحد.
الطاقة الأيونية الثانية المطلوبة لإزالة كلا الإلكترونين أكبر من طاقة الأيونات الأولى.
أشكال أخرى من الطاقة
هناك العديد من أشكال الطاقة الأخرى، بما في ذلك:
طاقة حرارية
- الطاقة الحرارية هي نتيجة اختلاف درجات الحرارة بين نظامين مختلفين. على سبيل المثال، يحتوي فنجان من القهوة الساخنة على طاقة حرارية من داخل الكوب ومن المناطق المحيطة.
الطاقة الكيميائية
- تنتج الطاقة الكيميائية نتيجة التفاعلات الكيميائية بين الذرات أو الجزيئات. على سبيل المثال، الطاقة الكيميائية الموجودة في الخلايا الكهروكيميائية أو البطاريات.
الطاقة النووية
- هذه هي الطاقة الناتجة عن التغيرات في نواة الذرة أو التفاعلات النووية مثل الانشطار النووي، والاندماج النووي، والانحلال النووي.
الطاقة السليمة
- لذلك يمكن أن تنتقل الطاقة من الموجات الصوتية والموجات الصوتية عبر الهواء أو أي وسيلة أخرى، مثل صوت الإنسان.
تحدث العديد من تحولات الطاقة لتحقيق شكل يستخدم العديد من تحويلات الطاقة، على سبيل المثال
تحولات الطاقة متطابقة
- يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، والتي تحفز الجزيئات على إطلاق الطاقة الكيميائية المخزنة، والتي بدورها تتحول إلى المزيد من الطاقة الحرارية والطاقة الكهرومغناطيسية، والتي تظهر كضوء مرئي.
نوبات قوة المحرك
تولد الطاقة الكهربائية للمحرك شرارة تطلق الطاقة الكيميائية المخزنة في الوقود، مما يؤدي إلى تمدد الوقود والضغط على أجزاء السيارة.
والضغط المستمر والمتزايد على أجزاء الآلة لتدوير العجلات أثناء تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية. دورة ديزل.
يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية بعد سلسلة من التفاعلات، مثل دورة رانكين داخل توربين بخاري ؛ يقوم بتحويل أشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية بعد سلسلة من التفاعلات مثل:
- الطاقة الكيميائية (طاقة حرارية (طاقة ميكانيكية)).
- الطاقة النووية
- و (الطاقة الحرارية (طاقة ميكانيكية))
- الطاقة الشمسية (طاقة حرارية (طاقة ميكانيكية)
- الطاقة الحرارية الأرضية – دورة برايتون
- الطاقة الحرارية (الطاقة الميكانيكية) في التوربينات الغازية أو المحركات النفاثة.
- يتضمن ذلك تحويل أشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية بعد سلسلة من التفاعلات مثل الطاقة الكيميائية والطاقة الحرارية والطاقة الميكانيكية.
تعريف الطاقة الكهربائية
- الطاقة هي القدرة على القيام بعمل أو تطبيق بعض القوة على جسم ما لتحريكه، ويتم تعريف الطاقة الكهربائية على أنها طاقة.
- والذي ينتج عن تدفق الشحنات الكهربائية عبر التوربينات الحركية.
- يمكن تعريفها أيضًا على أنها الطاقة المخزنة في الجسيمات المشحونة في المجال الكهربائي حول الجسيم المشحون.
- تستخدم الطاقة الكهربائية قوة التجاذب والتنافر بين الجسيمات المشحونة لتحريكها وإنجاز العمل، وهي من أهم طاقات البشرية جمعاء.
- تصنف الطاقة عمومًا إلى فئتين: إما الطاقة الحركية، وهي طاقة الجسم أثناء حركته، والتي تزداد مع سرعته.
- أو الطاقة الكامنة، وهي الطاقة المخزنة في جسم أو مادة بسبب وضعها أو حالتها.
- عندما تتغير، يتم إطلاق هذه الطاقة المخزنة، لكن الطاقة الكهربائية غالبًا ما تكون في شكل طاقة كامنة.
أخيرًا، يعتمد قانون طاقة الوضع الكهربائي اعتمادًا كبيرًا على إنتاج الطاقة وهو أحد القوانين المهمة التي تعتمد على كتلة الجسم وسرعته، بالإضافة إلى علاقتهما بجاذبية الأرض. قوة.