Физикада көбейткіш және потенциалдық энергияның айырмашылығы неде?

Физикада, электр үндісі және потенциалдық энергияның мынадай айырмашылықтары бар:

I. Концепция

Электр үндісі

Электр үндісі, немесе потенциалдық айырма, - бұл физикалық сан, ол электростатикалық мейдандың екі нүктедегі электр потенциалының айырмасына байланысты бір единица зарядта пайда болған энергия айырмашылығын өлшейді.

Мысалы, қарапайым цепте, батарейаның екі жағында электр үндісі бар, ол цептегі зарядты ағытуына әкеледі. Егер сіз бір нүктеден басқа нүктеге бір единица оң зарядты жылжытсаңыз, электр үндісі - бұл екі нүктеде бір единица зарядтың алған же жоғалтыған энергиясы.

Потенциалдық энергия

Потенциалдық энергия - бұл системада сакталған энергия, немесе объекттердің салыстырмалық орналасуына байланысты энергия.

Мысалы, биікке көтерілген массаға тартылуымен гравитациялық потенциалдық энергия бар, оның өлшемі массаның, биіктігінің және гравитациялық үдеудің өлшеміне байланысты. Масса төменге құлап кеткен сайын, гравитациялық потенциалдық энергия адатта кинетикалық энергияға айналады.

Екінші, табиғаты мен өзекті қасиеттері

Электр үндісінің қасиеттері

• Салыстырмалылық: Электр үндісі салыстырмалық, оның өлшемі таңдалған басқару нүктесіне байланысты. Мысалы, цепте әрбір нүктені басқару нүктесі ретінде таңдауға болады, ал басқа нүктелердегі электр үндісі - бұл басқару нүктесіне қарағандағы потенциалдық айырма.

• Зарядтың қозғалысына байланысты: Электр үндісі - бұл электр мейданының электр зарядына жұмыс істеу қабілетін сипаттайтын физикалық сан. Электр үндісі бар жағдайда, заряд электр мейданының күшінің әсерінде жоғары потенциалды нүктеден төмен потенциалды нүктеге қозғалады, сонымен энергияның ауысуы өтеді.

• Бірлігі: Интернационалдық бірлік жүйесінде электр үндісі вольт (V) өлшем бірлігінде өлшенеді.

Потенциалдық энергияның қасиеттері

• Артық түрлері: Потенциалдық энергияның артық түрлері болуы мүмкін, мысалы, гравитациялық потенциалдық энергия, деформациялық потенциалдық энергия, электр потенциалдық энергия және т.б. Потенциалдық энергияның әртүрлі формалары әртүрлі физикалық жүйелер мен әсерлерге байланысты.

• Сақталғыш: Потенциалдық энергия - бұл сақталғыш күш мейданындағы энергия түрі, оның өзгеруі объекттің бір орнан екінші орынға қозғалуында тек бастапқы және аяқ орнына байланысты, қозғалыс жолына емес.

• Бірлігі: Потенциалдық энергияның бірлігі потенциалдық энергияның конкретті формасына байланысты. Мысалы, гравитациялық потенциалдық энергия джоулдар (J) өлшем бірлігінде өлшенеді, бұл энергияға тең өлшем бірлігі.

3. Қолданыс аймақтары

Электр үндісінің қолданысы

• Цепті анализдау: Цепте электр үндісі - бұл ағыс ағысы, қарсылық, энергия және басқа параметрлерді анализдауда маңызды негіз. Аралық нүктелердегі электр үндісін өлшеу және есептеу арқылы цептегі ағыс қозғалысының бағыты мен өлшемі, цептің компоненттерінің жұмыс істеу режимі анықталады.

• Энергия ұстау: Энергиялық жүйеде, жоғары электр үндісі ұзақ қашықтыққа, жұмсартыссыз энергия ұстап беруге мүмкіндік береді. Трансформатор арқылы электр үндісін жоғарылату арқылы, ағыс қысқартылады, сондықтан сызықтағы энергия жұмсартысы азаяды.

• Электрондық құрылғылар: Телефондар, компьютерлер, телекөрсеткілер сияқты артқандай электрондық құрылғылар өзінің жұмыс істеуі үшін белгілі бір электр үндісін қажет етеді. Әртүрлі электрондық компоненттер мен цеп модулдері үшін электр үндісіне әртүрлі талаптар қойылады, олар өзара стабильді электр үндісін энергия менеджмент жүйесі арқылы беру қажет.

Потенциалдық энергияның қолданысы

• Механикалық инженерия: Механикалық жүйелерде, гравитациялық потенциалдық энергия мен деформациялық потенциалдық энергияның ауысуы әртүрлі механикалық құрылғыларда кеңінен қолданылады. Мысалы, спираль шок- absorbers спиралдың деформациялық потенциалдық энергиясын пайдаланып, энергияны қабылдау және беру арқылы тірілеткендерді азайтады; гидроэлектростанция суның гравитациялық потенциалдық энергиясын электр энергиясына айналдыру үшін қолданылады.

• Астрофизика: Астрофизикада, потенциалдық энергия концепциясы кеңістіктегі денелердің қозғалысы мен әрекет етілуін зерттеу үшін қолданылады. Мысалы, планетаның күнді айналуы гравитациялық потенциалдық энергия мен кинетикалық энергияның арасындағы ауысу ретінде көрінетін.

• Энергия сақтау: Потенциалдық энергия энергия сақтау ықтималдығын береді. Мысалы, насосты станциялар суның гравитациялық потенциалдық энергиясын энергия сақтау үшін қолданылады, қажет болғанда су ашылады және турбина арқылы электр энергиясы өндіріледі.