พลังงานศักย์คืออะไร

พลังงานศักย์คือพลังงานที่สะสมของตำแหน่ง มันอาจถูกมองว่าเป็นพลังงานที่“ ถูกเก็บไว้” โดยระบบทางกายภาพใด ๆ มันถูกเรียกว่ามีศักยภาพเพราะในรูปแบบปัจจุบันมันไม่ได้ทำงานหรือก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามมันมี ศักยภาพที่ จะถูกแปลงเป็นพลังงานรูปแบบต่าง ๆ เช่นพลังงานจลน์ หน่วยมาตรฐานสำหรับการวัดพลังงานดังกล่าวคือจูล

เมื่อวัตถุถูกแทนที่จากตำแหน่งเดิมและมีพลังงานดึงมันกลับไปที่ตำแหน่งนั้นพลังงานที่มีแนวโน้มจะมีอยู่ ยกตัวอย่างเช่นลูกบอลที่ปลายฤดูใบไม้ผลิมีพลังงานที่จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์เมื่อได้รับอนุญาตให้กลับสู่ตำแหน่งเดิม น้ำหนักที่ยกขึ้นเหนือพื้นดินจะปล่อยพลังงานที่มีศักยภาพออกมาเมื่อแรงโน้มถ่วงดึงมันกลับสู่ตำแหน่งเดิม

หนึ่งในหลักการสำคัญของพลังงานศักย์คือกฎการอนุรักษ์พลังงานซึ่งระบุว่าพลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ พลังงานที่ใช้ในการยกวัตถุหรือบีบอัดสปริงไม่ได้หายไปเพียง แต่มันถูก“ เก็บไว้” เป็นพลังงานที่มีศักยภาพ จากนั้นจะถูกปล่อยออกมาเป็นพลังงานจลน์จากแรงเรียกคืน อินพุตพลังงานเท่ากับเอาท์พุทพลังงาน ไม่มีกำไรหรือขาดทุนจากพลังงานโดยรวม

พลังงานศักย์มีหลายประเภท พลังงานความยืดหยุ่นที่อาจเกิดขึ้นจะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุยืดหยุ่นเช่นโบว์หรือยางรัดถูกยืดหรือผิดรูปร่างภายใต้ความเครียด พลังงานเคมีที่มีศักยภาพเกี่ยวข้องกับพันธะเคมีในโมเลกุล ในปฏิกิริยาทางเคมีพลังงานศักย์เคมีจะเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ เนื่องจากพันธะจะแตกหักและกลับตัวใหม่ พลังงานไฟฟ้าที่มีศักยภาพใช้เวลาสามรูปแบบหลัก: ไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิตและนิวเคลียร์

พลังงานไฟฟ้าสถิตที่อาจเกิดขึ้นจะเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่มีประจุเหลืออยู่ มันมีพลังงานศักย์เนื่องจากตำแหน่งของมันสัมพันธ์กับอนุภาคที่มีประจุอื่น ๆ พลังงานไฟฟ้าแบบไดนามิกอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคเหล่านี้สามารถสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีศักยภาพในการเคลื่อนย้ายวัตถุอื่น พลังงานนิวเคลียร์ที่อาจเกิดขึ้นมีอยู่เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคในอะตอมเช่นโปรตอนอิเล็กตรอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม

ในทุกรูปแบบพลังงานที่มีศักยภาพถูกกำหนดไว้เสมอว่าเป็นพลังงานที่เก็บไว้ในระบบ แม้ว่ามันจะไม่สามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง แต่ก็สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและทำงานได้