Potensiële energie vs potensiële verskil: gedetailleerde feite


In hierdie artikel sal ons die verskil tussen die potensiële energie en potensiële verskil sien.

Die potensiële energie is die energie wat in die sisteem gestoor word, terwyl die potensiaalverskil die verskil is tussen die potensiaal by twee punte.

Potensiële energie vs potensiële verskil

Potensiële energieMoontlike verskil
Potensiële energie is die energie wat deur die liggaam verkry en gestoor word.'n Potensiaalverskil is 'n verskil tussen die potensiële energie van die liggaam op twee verskillende punte.
Elektriese potensiële energie is die energie wat benodig word om die werk per eenheidlading te doen om 'n gelaaide deeltjie van oneindig na 'n punt te bring.Elektriese potensiaal is 'n verskil tussen elektriese potensiële energie in die verplasing van 'n lading van 1C van oneindig na bron.
Die gravitasie potensiële energie is die energie wat benodig word om die eenheidsmassa van een punt na 'n ander te verplaas.Die gravitasiepotensiaalverskil is die werk wat verrig word om die eenheidsmassa te beweeg
Potensiële energie neem toe deur die voorwerp tot hoogte te lig.Dit is 'n verskil tussen die potensiële energieë van die voorwerp op twee verskillende hoogtes.
Dit is die energie wat deur die elastiese materiaal verkry word deur die materiaal óf saam te druk óf te rek.Dit is 'n verskil tussen die potensiële energie wat deur die materiaal gestoor word by twee verskillende lengtes van kompressie of strek.
Elektriese potensiële energie hang af van die grootte van twee gelaaide deeltjies.Dit is 'n verskil in die potensiaal van 'n enkele deeltjie op twee verskillende punte.
Dit word in Joules gemeetDit word gemeet in Volt of Joule/Coulomb
Die deeltjies in die natuur is altyd geneig om die minste potensiële energietoestand te beset.Die potensiaalverskil kan min of meer wees, afhangende van die werk wat gedoen is.
Die potensiële energie is negatief ingeval die krag aantreklik is.Die potensiaalverskil is altyd positief.

Sommige feite oor potensiële en potensiële energie

  • Die energie wat deur die sisteem verkry word as gevolg van die wisselende potensiaal tussen die twee posisies op die sisteem is potensiële energie.
  • Die voorwerp op 'n sekere hoogte bo die grond, met sy eie potensiële energie neem af met die afstand soos dit die grond nader.
  • Die gravitasiekrag potensiële energie van die aarde is geneig om die voorwerpe na die middel van die swaartekrag van die aarde te trek, wat die potensiële energie van die voorwerp omskakeling verminder dit in kinetiese energie terwyl dit na die grond toe nader.
  • In 'n atoom bestaan ​​'n gebied met die minste potensiaal naby die kern, en elektrone in 'n atoom is geneig om naby die kern te wees wat die lae potensiële energie bereik.
  • Sodra die elektron genoeg potensiële energie opgebou het, word dit onstabiel en spring na 'n hoër energievlak, die vrystelling van sy energie val terug na die laer energievlak van die atoom.
  • Potensiële energie is beskikbaar in 5 hoof verskillende kategorieë; gravitasie, elektries, kern, elasties en chemies.
  • Elektriese ladings beweeg van die hoër potensiaalvlak na die laer potensiaalvlak nadat hulle hul energie na 'n hoër energietoestand oorgedra het op opwinding.
  • In die geval van kapasitors word die potensiaalverskil gegenereer as gevolg van die skeiding van die teenoorgestelde ladingdraerplate, as gevolg van die skeiding van die plate word die potensiële energie binne die kapasitor gestoor om die werk te doen.
  • Potensiële energie op die nou lus geleier is altyd nul.
  • In elastiese materiale, die potensiële energie kan gestoor word deur óf te strek óf saam te druk.

Kom ons evalueer die potensiële energie en potensiële verskilverhouding van 'n paar fundamentele kragte in die natuur:-

Gravitasiepotensiaalenergie en potensiaalverskil

Die potensiaal energie is die energie wat benodig word om die te verplaas eenheid massa van een punt na 'n ander. Die potensiële energie wat met die voorwerp geassosieer word as gevolg van swaartekrag word deur die verhouding gegee

U=mgh

Aangesien die gewig van die voorwerp as gevolg van die swaartekrag op die aarde die produk word van die massa van die voorwerp en sy versnelling as gevolg van swaartekrag wat konstant is, is die enigste veranderlike die hoogte. Gevolglik wissel die potensiële energie van die voorwerp hoofsaaklik na gelang van die styging en val van die voorwerp van bo die grond af. Soos die voorwerp die swaartekrag van die Aarde teenstaan ​​wat die afstand van skeiding tussen die grond en die voorwerp vergroot, begin dit sy eie potensiaal verkry.

Die gravitasiepotensiaalverskil is die werk wat verrig word om die eenheidsmassa te beweeg en word gegee deur

ΔU=Werk/m

Ons het hierbo gesien dat die enigste veranderlike hoeveelheid die hoogte van die voorwerp van bo die grond af is

ΔU=mg/Δh

Waar Δh die verandering in hoogte is

ΔU is die potensiaalverskil

Aangesien die gravitasiekrag tussen die twee voorwerpe met massa M en m geskei deur die afstand 'r' gegee word deur

F=G*(Mm)/r2

Die werk wat aan die voorwerpe gedoen word as gevolg van swaartekrag

Werk=∫F.dr

Werk =-GMm/r2

Aangesien die potensiaalverskil die werk verrig per massa-eenheid is

Lees meer oor gravitasie potensiële energie.

Elektriese potensiële energie en potensiële verskil

Elektriese potensiaal energie is die energie wat benodig word om die gelaaide deeltjie van oneindigheid na die punt van oorweging te bring. Dit is gelyk aan die werk wat op die deeltjie gedoen word om die eenheidslading te bring.

Beskou twee puntladings van lading q1 en q2 geskei deur 'n afstand 'r' tussen hulle.

potensiële energie vs potensiaal verskil
Twee gelaaide deeltjies geskei deur 'n afstand r

Die krag wat tussen die twee ladings inwerk q1 en q2 is gelyk aan

Die werk word gedoen om die aanklag q te bring1 by punt 's' tot 'n afstand r2. Werk is die krag wat nodig is om die lading q te verplaas1 op 'n afstand r2.

Werk =Dwing*verplasing

Daarom is die werk wat op die deeltjie gedoen is om dit van r te verplaas1 aan r2 is

[latex]Werk=\int dW =\int_{r_1}^{r_2}F.dr[/latex]

[latex]U=\int_{r_1}^{r_2}\frac{1}{4\Pi \varepsilon _0} \frac{q_1q_2}{r^2}.dr[/latex]

[latex]=\frac{q_1q_2}{4\Pi \varepsilon _0} \int_{r_1}^{r_2}\frac{1}{r^2}.dr[/latex]

[latex]=-\frac{q_1q_2}{4\Pi \varepsilon _0r}[/latex]

Werk verrig is gelyk aan die potensiële energie van die lading.

Die verskil tussen die potensiële energie tussen die twee punte is die potensiaalverskil wat ontstaan ​​as gevolg van die werking van werk.

Elektriese potensiaal is 'n potensiële energie per eenheidlading; gegee deur die verhouding

V=U/q
Waar V 'n potensiaal is
U is potensiële energie
q is 'n lading

Impliseer U=qV

Daarom, uit bogenoemde verhouding, sal elektriese potensiaal gelyk wees aan

Elastiese potensiële energie en potensiaalverskil

Wanneer die elastiese materiaal gerek of saamgepers word, kry dit potensiële energie. Die hoeveelheid potensiële energie wat verkry word, hang af van die verandering in die lengte van die materiaal. Die statiese potensiële energie van die elastiese komponent word gegee deur

U=(1/2)kx2

Waar k 'n elastiese konstante is en x 'n verplasing is as gevolg van strek of kompressie.

Die potensiaalverskil is die verskil tussen die potensiële energie wat in die voorwerp gestoor word deur die verandering in die posisie van die voorwerp of die las wat toegepas word om die voorwerp te rek of saam te druk.

Daarom word die potensiaalverskil gemeet as

ΔU=(1/2)kΔx2

Waar Δx=x2-x1

SI -eenhede

Die SI-eenheid van potensiële energie is Joule. SI eenheid vir gravitasie potensiële energie is Nm/kg. Terwyl die SI-eenhede van potensiaalverskil Volt is, ook geskryf as Joule per Coulomb J/C. Een volt is gelyk aan 1 J energie per om 'n eenheidslading van 1C te verplaas.

Lees meer oor Wat potensiële energie beïnvloed: gedetailleerde feite.

Algemene vrae

Q1. Bereken die arbeid verrig deur die lading van 2C om van punt A na punt B te verplaas met 'n potensiaalverskil van 10 Volt.

Gegee:

Lading Q=2C

Potensiaalverskil V=10V

V=W\Q

=>W=QV

=2C*10V=20 J

Q2. Die potensiële energie van die bal op hoogte 2m is 4J. As die bal in die lug gegooi word. Bereken die potensiaalverskil van die bal wat 'n hoogte van 10m bo die grond bereik.

Die potensiële energie van die bal op 'n hoogte is 1J.

Daarom is die massa van die bal 204 gram.

Wanneer die hoogte van 10m bereik word, word die potensiële energie van die bal

U=mgh=0.204*9.8*10=20J

Daarom is die potensiaalverskil

Δ=U2-U1=10-4=6

Wat is kern potensiële energie?

Die kern bestaan ​​uit protone en neutrone, wat dus 'n positiewe lading by die kern voeg en dus is elektrone geneig om na die kern te bly.

Dit is potensiële energie wat die neutrone en protone in die kern gebind hou. Tydens kern samesmelting, kry die kern energie terwyl by kernsplyting kern energie saam met die produkte gee.

Wat is chemiese potensiële energie?

Chemiese potensiële energie is die energie wat deur molekulêre bindings verkry word.

Tydens die eksotermiese reaksies breek die bindings, en energie word vrygestel, terwyl in endotermiese reaksies die energie van die omgewing verkry word om nuwe bindings te maak.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings