Gravitační potenciální energie na elektrickou energii: Jak převést, kdy, kde, příklady a fakta

Přeměna gravitační potenciální energie na elektrickou energii je jednou z energií, které se v přírodě vyskytují samostatně a spontánně. Tento druh přenosu energie je poměrně vzácný k vidění a lze uvést jen velmi málo příkladů.

Gravitační potenciální energie znamená, kdy je potenciální energie svědkem působení gravitační síly. Potenciální energie je dána do práce díky přítomnosti gravitační síly. Uvidíme několik příkladů týkajících se gravitační potenciální energie na elektrickou energii.

Vodní přehrada

Obecně je přehrada postavena nad silně tekoucí řekou nebo potokem, aby shromáždila přebytečnou vodu v určité oblasti. Člověkem postavená přehrada má několik typů sama o sobě a hydroelektrárna je jedním z nich.

Jedním z typů je vodní přehrada, která bude shromažďovat vodu za přehradou a bude ji uchovávat až do vypuštění. Gravitační potenciální energie pomáhá vodě proudit a narážet na hřídele v turbíně.

Zde v tomto typu přehrady bude voda uložena na zadním konci, v případě potřeby bude voda vypuštěna a to pomůže turbíně natočit se. Okamžitě se elektřina vyrábí, když se turbíny točí konstantním pohybem.

Tak je to, jak přeměňuje se gravitační potenciální energie na elektrickou energii v takových vodních elektrárnách.

gravitační potenciální energie na elektrickou energii
Poděkování za obrázek „Hydroelectric Dam“: Wikimedia

Gravitační baterie

Gravitační baterie je jedním z typů baterií, které v sobě ukládají energii jako gravitační potenciální energii. Zařízení má v sobě mřížku, která uchovává přebytečnou energii a bude využita jako elektrická energie.

Baterie je v podstatě zařízení, které uchovává energii, kterou lze použít v případě potřeby. Energie v něm je nejprve uložena jako potenciální energie, také pokud jde o gravitační baterii, je energie jednoduše uložena jako gravitační potenciální energie.

Takže když použijeme baterii pro několik účelů, energie uložená jako gravitační potenciální energie je nyní přeměněna na chemickou energii, která se nakonec použije jako elektrická energie. tímto způsobem můžeme říci, že probíhá přeměna gravitační potenciální energie na elektrickou energii.

2 7
„Vědci nabíjejí baterie“ Poděkování za obrázky: Wikimedia

Padající elektrické autíčko

Elektronické autíčko, které spadá, lze také zařadit do kategorie přeměny energie gravitační potenciální energie na elektrickou energii. V podstatě se jedná pouze o imaginativní sekci, kde najdeme pojmy hluboko v této sekci.

Předpokládejme elektromobil, který funguje horizontálně, tedy konvenční vůz, který jezdí rovně a to přeměňuje potenciální energii na elektrickou energii. Ale co se stane, když se elektromobil rozjede vertikálně a upadne gravitací, je zde otázka.

Když elektromobil přejel po povrchu a nechal jet ve směru dolů, vstupuje do hry gravitační potenciální energie, takže zde dochází ke konverzi gravitační potenciální energie na elektrickou energii.

3 9
„Autíčka, která by mohla vlivem gravitace spadnout“ Image Credits: Wikimedia

Gravitačně poháněné Dynamo

Obecně je dynamo zařízení uvnitř generátoru, které vytváří energii, když se komutátor otáčí. Ale gravitačně poháněné dynamo je to dynamo, které uchovává energii ve smyslu gravitace a které nazýváme gravitační potenciální energií.

Dynamo je jediné zařízení, které se nechá pracovat v generátoru za účelem výroby elektřiny. V souvislosti s gravitací bude dynamo ukládat energii ve smyslu gravitační potenciální energie, která se použije pro později.

4 7
„Dynamo na jízdním kole“ Poděkování za obrázek: Wikimedia

Jak spolu souvisí gravitační potenciál a elektrická energie?

Baterie je jedním ze slavných příkladů, které pracují na přeměně potenciální energie na elektrickou energii. Ale zde v této části se zabýváme gravitační potenciální energií.

Podobně gravitační potenciální energie je ta, která ukládá gravitační energii v podmínkách potenciální energie a ta se přeměňuje na elektrickou energii. Je to proces, kdy se elektrická energie přeměňuje z potenciální energie.

Tímto způsobem pochopíme, že celý proces přeměny takové energie je vzácný k vidění a existuje jen velmi málo příkladů k vysvětlení takového jevu.

Jak se gravitační potenciální energie přeměňuje na elektrickou energii?

Podívejme se na to na příkladu, ve vodní elektrárně je voda uložena v zadní části přehrady. Uložená voda má určitou energii ve smyslu potenciální energie a když je voda vypuštěna, v podstatě stéká dolů.

Takže když voda při skladování padá dolů, spadne na turbínu a uvede ji do pohybu. To zase otočí hřídele, které vyrábí elektřinu. Takto obecně probíhá přeměna energie gravitační potenciální energie na elektrickou energii jako taková.

Přeměna potenciální energie na elektrickou energii by mohla být provedena pomocí určitých zařízení. Takže například mřížky v zařízení budou ukládat gravitační energii jako potenciální energii, kterou lze přeměnit na jakoukoli energii.

Kdy se gravitační potenciální energie přemění na elektrickou energii?

Gravitační potenciální energie se přemění na elektrickou energii, když se potenciální energie přemění na elektrickou energii se silným vlivem gravitace v celém procesu.

V podstatě gravitace znamená tažnou sílu, která působí směrem dolů, a gravitační potenciální energie je jednoduše potenciální energie uložená a uvolněná směrem dolů.

Kde se gravitační potenciální energie přeměňuje na elektrickou energii?

Vodní elektrárna je jedním z dobrých příkladů, které vysvětlují, kde dochází k přeměně energie. Vodní elektrárna je postavena především na výrobu elektřiny s využitím energie dostupné v přírodě.

Vodní elektrárna v podstatě využívá potenciální energii uloženou ve vodě pro další využití. Takže když se voda uvolní, spadne dolů vlivem gravitace a tomu říkáme gravitační potenciální energie.

Takže když voda padá, potenciální energie se v tom okamžiku přemění na kinetickou energii a poté se tato energie nakonec použije k výrobě elektřiny, což je přeměna gravitační potenciální energie na elektrickou energii.

Vzorec gravitační potenciální energie na elektrickou energii

Neexistuje sice přesný vzorec pro gravitační potenciální energii na elektrickou energii, ale můžeme vzorec potenciální energie přeskupit na energii kinetickou a upravit podle potřeby.

Vzorec pro potenciální energii na elektrickou energii je dán,

V = k × [q/r]

Kde, v= potenciální energie; k=kinetická energie; q= náboj zodpovědný za pohyb elektronu; r = vzdálenost mezi libovolným bodem a středem náboje.

Gravitační potenciální energie k elektrické energetické účinnosti

Účinnost konkrétní přeměny energie, tj. gravitační potenciální energie na elektrickou energii, závisí na druhu zařízení, které ji převádí za přítomnosti silného gravitačního vlivu.

Například když má vodní přehrada dostatečnou účinnost, aby přeměnila potenciální energii na elektrickou energii pod silným vlivem gravitace, víme, že přeměna proběhla dobře.

Přehrady vodních elektráren mají 95% účinnost a některé mají 80%, to závisí na rychlosti vody a množství přeměněné energie.

Shrnutí

Nyní víme, že gravitační potenciální energii nelze přímo přeměnit na elektrickou energii přímo, ale existují i ​​jiné způsoby. Nejprve se tedy musí přeměnit na kinetickou energii a poté na zbytek energie. A zde vidíme, že gravitační potenciální energie se primárně přeměňuje na energii kinetickou a později na energii elektrickou.

Také čtení: