סיכום לבגרות בפיזיקה

–         גלגולי אנרגיה.

–         אנרגית מיתוג.

–         גלגולי אנרגיה במכשירים שנלמדו.

–         תחנות חשמל.

–         אנרגית תנועה: כאשר אובייקט נע, הוא מפיק אנרגיה.

–         אנרגיה אלסטית: האנרגיה המופקת כתוצאה מכיפוף או מתיחה של אובייקט.

–         אנרגית גובה: כאשר אובייקט נע ממקום גבוה למקום נמוך, הוא מפיק אנרגיה.

–         אנרגיה חשמלית: כאשר נוצר זרם חשמלי, נוצרת אנרגיה חשמלית.

–         אנרגית קול: קול המופק ע"י אובייקט מסוים הוא אנרגיה.

–         אנרגית חום: כל אובייקט הפולט חום מפיק אנרגית חום.

–         אנרגית קרינה: כל אובייקט הפולט קרינה מסוג כלשהו (אור, קרני רנטגן, קרני לייזר ועוד) מפיק אנרגית תנועה.

מהם גלגולי אנרגיה?
גלגולי אנרגיה הם מצבים שבהם אנרגיה מסוימת עוברת והופכת לאנרגיה מסוג אחר, או כאשר אותה אנרגיה עוברת מאובייקט אחד לאובייקט אחר אך נשארת אותו סוג אנרגיה. לדוגמה, כאשר אנרגיה חשמלית שהתקבלה מחברת החשמל הופכת לאנרגיית אור בנורה, זהו גלגול אנרגיה שבו סוג האנרגיה משתנה. דוגמה נוספת היא כאשר אנרגיית חום של קולטי דוד שמש עוברת למים שבתוכו – כאן מדובר באותה אנרגיה (אנרגיית חום) שעוברת מגוף אחד לגוף אחר.

סימון גלגולי אנרגיה
גלגולי אנרגיה מסמנים באמצעות תרשים חיצים שמראה את כיוון השינוי של האנרגיה. ליד כל שלב בתרשים כותבים גם את סוג האנרגיה וגם את האובייקט שבו האנרגיה נמצאת. לדוגמה, בנורה המחוברת לרשת החשמל:

אנרגיית חשמל של חברת החשמל ← אנרגיית קרינה (אור) של הנורה

אנרגיית מיתוג
אנרגיית מיתוג איננה סוג אנרגיה בפני עצמה ולכן אינה נחשבת כחלק מגלגולי האנרגיה של מכשירים. אנרגיית מיתוג היא פעולה שבה אובייקט מסוים גורם להפעלתו של אובייקט אחר. לדוגמה, כאשר אדם לוחץ על מתג ומדליק נורה, הלחיצה גורמת לסגירת המעגל החשמלי אך אינה חלק מגלגול האנרגיה של הנורה. גם אם הנורה מופעלת על ידי תא פוטואלקטרי (כמו שיוסבר בהמשך), לא נציין את אנרגיית המיתוג בתרשים גלגולי האנרגיה. נכתוב רק את המעבר העיקרי של האנרגיה בנורה:

אנרגיית חשמל של חברת החשמל ← אנרגיית קרינה של הנורה

גלגולי אנרגיה במכשירים שנלמדו

נורה המופעלת על ידי אנרגיית המיתוג של תא פוטואלקטרי
במקרה זה התא הפוטואלקטרי משמש כמפסק במעגל החשמלי של הנורה. כאשר יש חושך, התא אינו קולט אור ולכן הוא סוגר את המעגל החשמלי והנורה נדלקת. כאשר יש אור, התא קולט את האור ופותח את המעגל החשמלי והנורה נכבית. בגלגול האנרגיה של הנורה מציינים רק את האנרגיה של הנורה עצמה ולא את פעולת המיתוג:

אנרגיית חשמל של חברת החשמל ← אנרגיית קרינה של הנורה

מחשבון סולארי
במחשבון סולארי התא הפוטואלקטרי הוא חלק מגלגול האנרגיה עצמו ואינו משמש כמפסק בלבד. התא קולט את אנרגיית הקרינה מהשמש וממיר אותה לאנרגיה חשמלית שמפעילה את המחשבון. לכן התרשים של גלגול האנרגיה יהיה:

אנרגיית קרינה (אור) של השמש ← אנרגיה חשמלית של המחשבון

ניתן גם להוסיף שלב נוסף (לא חובה):
← אנרגיית קרינה של הספרות במחשבון

מאוורר המחובר לחשמל
במאוורר חשמלי המחובר לרשת החשמל גלגול האנרגיה הוא פשוט וברור:

אנרגיית חשמל של חברת החשמל ← אנרגיית תנועה של המאוורר

מאוורר סולארי
במאוורר סולארי התא הפוטואלקטרי קולט את קרינת השמש והופך אותה לאנרגיה חשמלית שמפעילה את המאוורר. האנרגיה החשמלית הופכת לאנרגיית תנועה של להבי המאוורר:

אנרגיית קרינה (אור) של השמש ← אנרגיה חשמלית של המאוורר ← אנרגיית תנועה של המאוורר

דוד שמש
דוד השמש מורכב משני חלקים עיקריים: קולטי השמש ומיכל המים. המים הקרים נכנסים לדוד ממקורות המים ועוברים דרך צינורות אל הקולטים. הקולטים צבועים בצבע שחור כדי לבלוע את קרני השמש בצורה יעילה. קרני השמש נקלטות בקולטים והופכות לאנרגיית חום, שמעוברת לצינורות שבתוך הקולטים וכך המים מתחממים. המים החמים חוזרים אל המיכל העליון של הדוד וממנו זורמים לשימוש בבית. גלגול האנרגיה בדוד השמש הוא:

אנרגיית קרינה של השמש ← אנרגיית חום של הקולטים ← אנרגיית חום של המים

.

תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מאנרגית הגובה של המים.

גלגולי האנרגיה: אנרגית גובה של המים ß אנרגית תנועה של המים ß אנרגית תנועה של הטורבינה של תחנת הכוח ß אנרגית תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח ß אנרגיה חשמלית.

תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מחומרים כימיים (פחם/גז/מזוט).

גלגולי האנרגיה: אנרגיה כימית של הפחם/גז/מזוט ß אנרגית חום של המים ß אנרגית תנועה של האדים (קיטור) ß אנרגית תנועה של הטורבינה של תחנת הכוח ß אנרגית תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח ß אנרגיה חשמלית.

תחנה שבה האנרגיה החשמלית מופקת מתנועה של רוח.

גלגולי האנרגיה: אנרגית תנועה של הרוח ß אנרגית תנועה של הטורבינה של תחנת הכוח ß אנרגית תנועה של הגנראטור בתחנת הכוח ß אנרגיה חשמלית.

תא פוטואלקטרי הינו חלק של המעגל החשמלי המשמש אשר מסוגל לשמש לשתי מטרות:

1.     גלגול אנרגית קרינה (אור) לאנרגיה חשמלית. במקרה הזה, הוא אינו חלק מאנרגית המיתוג והוא משפיע וכלול בגלגולי האנרגיה במכשיר.

2.     סגירת או פתיחת מעגל חשמלי. במקרה הזה, הוא חלק מאנרגית המיתוג והוא אינו כלול בגלגולי האנרגיה של המכשיר.

חיכוך הינו מעבר של אנרגית תנועה לאנרגית חום.