Potentsiaalide

Potentsiaalide mõiste hõlmab erinevaid suurusi, mis kirjeldavad koha või süsteemi valmisolekut teatud toiminguks või muutuseks. Sõltuvalt valdkonnast võib potentsiaal tähistada tööd, energiat või ruumilist asukohta.

Füüsikas on tavapärased potentsiaalid elektripotentsiaal ja gravitatsioonipotentsiaal. Elektripotentsiaal on töö ühiklaengu kohta, mida tuleb teha, et viia positiivne laeng antud punkti elektrivälja mõju alla. Potentsiaalenergia U on seotud positsiooniga ning võrdub näiteks U = qV elektripotentsiaali V korral või Ug = mφ gravitatsioonipotentsiaali φ korral. Kahe punkti vahelise potentsiaalide erinevus määrab, kui suur töö on vajalik või milline jõud süsteemi mõjutab.

Matemaatikas tegeleb potentsiaalteooria potentsiaalide ja nende omadustega. Potentsiaalne funktsioon kirjeldab ruumi laengu mõju ja lahendused Poisson’i ning Laplace’i võrranditele annavad potentsiaalide välja. Tavaliselt on potentsiaalid harmonilised või külgub lahendustele vastavad funktsioonid, kui allikatihedus puudub.

Keemias iseloomustab keemiline potentsiaal μ süsteemi energiat muutust, kui juurde võetakse või eemaldatakse osake kindlatel temperatuuril ja rõhul. See suurus on oluline termodünaamiliste tasakaalude ja faaside mõistmisel ning tihti juhib ainete liigumist ja reaktsioonide kulgu.

Kokkuvõttes on potentsiaalide kontseptsioon lai ja mitmekesine, pakkudes tööriistu nii füüsikaliste nähtuste kui ka matemaatiliste mudelite kirjeldamiseks ning erinevate teadusharude vaheliste seoste mõistmiseks.