Energia potencial gravitacional em energia elétrica: como converter, quando, onde, exemplos e fatos

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A conversão de energia potencial gravitacional em energia elétrica é uma das energias que ocorrem na natureza por conta própria e espontânea. Este tipo de transferência de energia é muito raro de se testemunhar e muito poucos exemplos poderiam ser citados.

Energia potencial gravitacional significa quando a energia potencial é testemunhada devido à força gravitacional aplicada. A energia potencial é colocada em trabalho devido à presença da força gravitacional. Veremos alguns exemplos de energia potencial gravitacional em energia elétrica.

Barragem hidroelétrica

Geralmente, uma barragem é construída sobre um rio ou córrego de fluxo intenso para coletar o excesso de água em uma área específica. A barragem construída pelo homem tem vários tipos em si e a hidrelétrica é uma delas.

Um dos tipos é a hidrelétrica que coletará a água atrás da barragem e armazenará a água até a liberação. A energia potencial gravitacional ajuda a água a fluir e atingir os eixos da turbina.

Aqui neste tipo de barragem a água será armazenada no back-end, quando necessário a água será liberada e isso ajudará a turbina a girar. Instantaneamente, a eletricidade é gerada quando as turbinas giram em um movimento constante.

Assim é como o energia potencial gravitacional é convertida à energia elétrica em tais barragens hidrelétricas.

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Créditos da imagem “Represa Hidrelétrica”: Wikimedia

Bateria de gravidade

A bateria de gravidade é um dos tipos de bateria que armazena a energia nela como energia potencial gravitacional. O dispositivo possui uma grade que armazena o excesso de energia e será usado como energia elétrica.

Basicamente uma bateria é um dispositivo que armazena energia que pode ser colocada em uso quando necessário. A energia nele é armazenada primeiro como energia potencial, também quando se trata de bateria de gravidade, a energia é simplesmente armazenada como energia potencial de gravidade.

Então, quando usamos a bateria para vários propósitos, a energia armazenada como energia potencial da gravidade agora é convertida em energia química que, por sua vez, finalmente é usada como energia elétrica. desta forma podemos dizer que a conversão de energia potencial gravitacional em energia elétrica ocorre.

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“Cientistas energizando as baterias” Créditos da imagem: Wikimedia

Carro de brinquedo elétrico caindo

O carro de brinquedo eletrônico que cai também pode ser considerado na categoria de conversão de energia de energia potencial gravitacional em energia elétrica. Basicamente, esta é apenas uma seção imaginativa onde podemos encontrar os conceitos profundos nesta seção.

Vamos supor um carro elétrico que trabalha na horizontal, ou seja, um carro convencional que anda em linha reta e que converte a energia potencial em energia elétrica. Mas o que acontece se o carro elétrico for feito para rodar verticalmente e cair sob a gravidade é a questão aqui.

Quando um carro elétrico é atropelado sobre uma superfície e feito correr na direção descendente, a energia potencial gravitacional entra em jogo, então aqui ocorre a conversão da energia potencial gravitacional em energia elétrica.

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“Carros de brinquedo que podem cair devido à gravidade” Créditos da imagem: Wikimedia

Dínamo movido a gravidade

Geralmente um dínamo é um dispositivo dentro de um gerador que cria energia quando o comutador gira. Mas o dínamo movido a gravidade é aquele que armazena energia em termos de gravidade e que chamamos de energia potencial da gravidade.

O Dynamo é um único dispositivo que pode operar dentro do gerador para produzir eletricidade. No contexto da gravidade, o dínamo armazenará a energia em termos de energia potencial gravitacional que será usada para mais tarde.

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Créditos da imagem “Dínamo na roda de bicicleta”: Wikimedia

Como o potencial gravitacional e a energia elétrica estão relacionados?

A bateria é um dos exemplos famosos que trabalham na conversão de energia potencial em energia elétrica. Mas aqui nesta seção estamos lidando com a energia potencial gravitacional.

Da mesma forma, a energia potencial gravitacional é aquela que armazena energia gravitacional em termos de energia potencial e é convertida em energia elétrica. É o processo onde a energia elétrica é convertida a partir da energia potencial.

Assim entenderemos que todo o processo de conversão de tal energia é raro de testemunhar e existem pouquíssimos exemplos para explicar tal fenômeno.

Como a energia potencial gravitacional é convertida em energia elétrica?

Vamos ver isso usando um exemplo, em uma barragem hidrelétrica a água é armazenada na parte de trás da barragem. A água armazenada possui alguma energia em termos de energia potencial e quando a água é liberada, ela flui basicamente para baixo.

Então, quando a água cair enquanto armazenada, ela cairá na turbina e a fará se mover. Isso, por sua vez, irá girar os eixos que produzem a eletricidade. É como a conversão de energia da energia potencial gravitacional em energia elétrica ocorre em geral per se.

A conversão de energia potencial em energia elétrica pode ser executada usando certos dispositivos. Assim, por exemplo, as grades em um dispositivo armazenam a energia gravitacional como a energia potencial que pode ser convertida em qualquer energia.

Quando a energia potencial gravitacional é convertida em energia elétrica?

A energia potencial gravitacional é convertida em energia elétrica quando a energia potencial é convertida em energia elétrica tendo forte influência da gravidade em todo o processo.

Basicamente gravidade significa a força de tração que atua para baixo e a energia potencial gravitacional é simplesmente a energia potencial armazenada e liberada na direção descendente.

Onde a energia potencial gravitacional é convertida em energia elétrica?

A usina hidrelétrica é um dos bons exemplos que explicam onde ocorre a conversão de energia. A usina hidrelétrica é construída principalmente para produzir eletricidade usando a energia disponível na natureza.

Basicamente, a usina hidrelétrica usa a energia potencial armazenada na água para uso posterior. Então, quando a água é liberada, ela cairá devido à gravidade e isso nós chamamos de energia potencial gravitacional.

Então quando a água cai a energia potencial é convertida em energia cinética naquele instante e então essa energia finalmente é usada para gerar eletricidade que é a conversão de energia potencial gravitacional em energia elétrica.

Fórmula da energia potencial gravitacional para a energia elétrica

Embora não exista uma fórmula exata para a energia potencial gravitacional em energia elétrica, podemos reorganizar a fórmula da energia potencial para energia cinética e modificar de acordo com as necessidades.

A fórmula da energia potencial em energia elétrica é dada por,

V = k × [q/r]

Onde, v= energia potencial; k=energia cinética; q= carga responsável pelo movimento do elétron; r = distância entre qualquer ponto ao centro da carga.

Energia potencial gravitacional para eficiência de energia elétrica

A eficiência de uma determinada conversão de energia, ou seja, a energia potencial gravitacional em energia elétrica depende do tipo de dispositivo que a converte na presença de forte influência da gravidade.

Por exemplo, quando uma hidrelétrica tem eficiência suficiente para converter a energia potencial em energia elétrica sob forte influência da gravidade, sabemos que a conversão ocorreu bem.

As hidrelétricas têm 95% de eficiência e algumas têm 80%, isso depende da velocidade da água e da quantidade de energia que está sendo convertida.

Resumo

Agora sabemos que a energia potencial gravitacional não pode ser convertida diretamente em energia elétrica, mas também existem outros meios. Então, primeiro ela deve ser convertida em energia cinética e depois em energia restante. E aqui vemos que a energia potencial gravitacional é principalmente convertida em energia cinética e depois em energia elétrica.

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