Potansiyel enerjiler, açığa çıkması beklenen fakat henüz açığa çıkmamış olan enerji tipine denmektedir. Potansiyel enerji birden fazla çeşit olarak karşımıza çıkar ve her biri ayrı bir araştırma konusudur ve konu ile ilgili olan elektrik elektronik mühendisleri ve öğrencileri bunları detaylı olarak bilirler. Aynı zamanda sektördeki elektrik elektronik ustaları da bu bilgilere vakıftırlar. Bizler de sizler için bu içeriğimizde potansiyel enerji hakkında kapsayıcı bilgilere yer verdik. İyi okumalar.
Potansiyel enerji çeşitleri birden fazladır ve her birinin kendine has özellikleri bulunmaktadır. Aşağıda potansiyel enerjinin çeşitlerini sıraladık ve bilgiler verdik.
Esneklik potansiyel enerji, isminden de anlaşılabileceği gibi; esnek nesnelerin sahip olduğu enerji türüdür. Buna örnek olarak yayı verebiliriz. Yay bulunduran maddelerin kazandığı enerjiye esneklik potansiyel enerjisi deriz. Bir yay, sıkıştığı zaman potansiyel enerji depolamaktadır. Yayı serbest bıraktığımızda ise enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürecektir.
Enerji, kuvvet ortadan kalkana dek yani nesne ilk şekline geri dönene dek depolanır. Bu süreç gerçekleşirken de iş yapar. Şeklin değişimi nesneyi sıkıştırma ya da germe şeklinde olabilir.
Esneklik potansiyel enerjiye sahip maddeler örnek olarak şu şekilde verilebilir:
Bunlara ek olarak esneklik potansiyel enerjinin bir de formülü bulunmaktadır. Esnek potansiyel enerji F= k.x formülü uygulanarak bulunabilir.
Çekim potansiyel enerjisi, bir nesnenin, başka bir nesnenin kütle çekimi etkisinde kaldığı zamanlarda kazanmış olduğu potansiyel enerjiye denmektedir. Örnek olarak yer çekiminin gücü, uyduları güneş sisteminin yörüngesinde tutmaktadır. Yani burada uydular, yer çekiminin kütle çekimi etkisinde kalmaktadır. Bu enerji, maddenin kütlesiyle ve çekici kütlenin de büyüklüğü ile doğrudan orantılıdır. Çekici kütlenin büyüklüğü, yerçekimi ivmesini oluşturur. Bu ivme de örnek olarak Dünya için yaklaşık 9,8 m/s2'dir.
Yerçekimi potansiyel enerjisi, aynı zamanda hidroelektrik santrali kullanılarak elektrik enerjisine de çevrilir.
Elektriksel potansiyel enerji aynı zamanda elektrostatik potansiyel enerji ya da yüklü parçacığın potansiyel enerjisi olarak da adlandırılır.
Bir "q" elektriksel yükünün, elektriksel alan içerisindeki konumuna bağlı olarak depolamakta olduğu bir potansiyel enerji çeşidine verilen isimdir. Bu elektriksel potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşebilme potansiyeli de bulunmaktadır.
Geçerli olan SI birimi ise joule olarak bilinmektedir.
Atomlar arasında bulunan kimyasal bağların meydana getirdiği enerji türüdür. Kimyasal bağlar tarafından depolanmasıyla bilinmektedir.
Manyetik potansiyel enerji, kısaca bir manyetik alanın oluşması için gerekli olan enerjinin depolanmasıdır. Depolanan enerjiye de manyetik alanın potansiyel enerjisi denmektedir.
Nükleer potansiyel enerjisi, atom çekirdeklerinin kararsızlığıyla meydana gelen enerji türüdür. Yani atom çekirdekleri aracılığıyla depolanmakta olan enerji de diyebiliriz.
Isı potansiyel enerjisi, sıcaktan sorumlu enerjiyi ifade etmektedir. Isı, termal enerjinin akışıdır. Aslında bu enerji türü, atom ve moleküllerin kinetik enerjisidir de denebilir.
Kinetik enerji, enerji bulunduran ve hareketli cisimlerle iş yapabilme yeteneğine de sahip olan enerji türüdür. Bu hareket halinden dolayı cisimlerin sahip oldukları enerjiye de kinetik enerji denmektedir.
Mantık olarak potansiyel ve kinetik enerji arasındaki ilişki şöyledir: halihazırda durmakta olan nesnelerin, potansiyel enerjileri bulunur. Bu nesneler hareket haline geçtiklerinde ise bu potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
Kinetik enerjinin simgesi "ek" ve birimi de "joule"dir.
Potansiyel enerji çekim potansiyel (yükseklik) enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi (yay içerisinde sıkışma) olmak üzere temel olarak iki ana başlığa ayrılır.
Potansiyel enerji, tamamen cismin durumuna bağlıdır. Mesela cismin kütlesi, yerden yüksekliği, bulunduğu ortam ve çekim ivmesi direkt olarak potansiyel enerjiyi etkilemektedir.
Potansiyel enerjiye şu durumlar örnek olarak verilebilir:
