maksimumsenergien

Maksimumsenergien er den største mengden energi et system eller en partikkel kan ha under gitte betingelser. Begrepet brukes i fysikk, ingeniørfag og kjemi for å beskrive øvre grenser på energi i ulike sammenhenger.

I klassisk mekanikk kan et legeme med total energi E ha kinetisk energi K og potensiell energi V slik at E = K + V. For en partikkel som beveger seg i et potensial kan K variere mellom 0 og E − V_min, der V_min er den laveste verdien av potensialet som er tilgjengelig langs bevegelsesbanen. Dersom V_min er null i det aktuelle området, kan K ikke overstige E og den maksimale hastigheten er begrenset av E.

I kvantemekanikk er energinivåene ofte kvantisert i bundne systemer. For et bundet system finnes en øvre grense for tilstandene i det bunnede spekteret, mens tilstander over denne grensen ofte er ubundne og energien kan være ubegrenset i praksis i frie tilstander.

I termodynamikk og kjemi påvirkes den maksimale tilgjengelige energien av konserveringslover og reaksjonens mekanismer. Energien som frigjøres eller absorberes i en prosess er ofte begrenset av bindingene mellom atomer i molekyler. Stråling har energi E = hν, og dermed blir fotonets maksimale energi bestemt av kildefrekvensen.

Praktisk brukes begrepet for å beskrive sikkerhetsgrenser, lagringskapasitet og ytelse i tekniske systemer, for eksempel hvor mye energi et batteri eller en energianlegg kan lagre, overføre eller tåle før skade oppstår.