Αν δύο φορτία κοινοποιηθούν σε δύο απομονωμένους αγωγούς, τότε μεταξύ τους θα υπάρχει μια λεγόμενη διαφορά δυναμικού, η οποία εξαρτάται από το μέγεθος αυτών των φορτίων και από τη γεωμετρία των αγωγών. Σε περίπτωση που τα φορτία είναι ίδια σε μέγεθος, αλλά αντίθετα σε πρόσημο, μπορείτε να εισαγάγετε τον ορισμό της ηλεκτρικής χωρητικότητας, από τον οποίο μπορείτε στη συνέχεια να πάρετε κάτι όπως η ενέργεια ενός πυκνωτή. Η ηλεκτρική χωρητικότητα ενός συστήματος που αποτελείται από δύο αγωγούς είναι ο λόγος ενός από τα φορτία προς τη διαφορά δυναμικού μεταξύ αυτών των αγωγών.
Η ενέργεια ενός πυκνωτή εξαρτάται άμεσα από την χωρητικότητα. Αυτή η αναλογία μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας υπολογισμούς. Η ενέργεια του πυκνωτή (τύπος) θα αντιπροσωπεύεται από την αλυσίδα:
W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, όπου W είναι η ενέργεια του πυκνωτή, C είναι η χωρητικότητα, U είναι η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο πλακών (τάση), q είναι η τιμή της φόρτισης.
Η τιμή της ηλεκτρικής χωρητικότητας εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα του δεδομένου αγωγού και από το διηλεκτρικό που χωρίζει αυτούς τους αγωγούς. Ένα σύστημα στο οποίο το ηλεκτρικό πεδίο είναι συγκεντρωμένο (τοπικό) μόνο σε μια συγκεκριμένη περιοχή ονομάζεται πυκνωτής. Οι αγωγοί που απαρτίζουν αυτή τη συσκευή,ονομάζονται εξώφυλλα. Αυτός είναι ο απλούστερος σχεδιασμός του λεγόμενου επίπεδου πυκνωτή.
Η απλούστερη συσκευή είναι δύο επίπεδες πλάκες που έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Αυτές οι πλάκες είναι διατεταγμένες παράλληλα σε μια ορισμένη (σχετικά μικρή) απόσταση μεταξύ τους και χωρίζονται από ένα στρώμα συγκεκριμένου διηλεκτρικού. Η ενέργεια του πεδίου του πυκνωτή σε αυτή την περίπτωση θα εντοπιστεί κυρίως μεταξύ των πλακών. Ωστόσο, κοντά στις άκρες των πλακών και σε κάποιο περιβάλλον χώρο, εξακολουθεί να εμφανίζεται μάλλον ασθενής ακτινοβολία. Λέγεται στη βιβλιογραφία το αδέσποτο πεδίο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, συνηθίζεται να το παραμελούμε και να υποθέτουμε ότι όλη η ενέργεια του πυκνωτή βρίσκεται εντελώς μεταξύ των πλακών. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, εξακολουθεί να λαμβάνεται υπόψη (κυρίως πρόκειται για περιπτώσεις χρήσης μικροχωρητικοτήτων ή, αντίθετα, υπερχωρητικοτήτων).
Η ηλεκτρική χωρητικότητα (εξ ου και η ενέργεια του πυκνωτή) εξαρτάται άμεσα από τις πλάκες. Εάν κοιτάξετε τον τύπο C \u003d E0S / d, όπου C είναι η χωρητικότητα, E0 είναι η τιμή της τιμής μιας τέτοιας παραμέτρου όπως η διαπερατότητα (σε αυτήν την περίπτωση, κενό) και d είναι η τιμή της απόστασης μεταξύ των πλακών, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η χωρητικότητα ενός τέτοιου επίπεδου πυκνωτή θα είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τιμή της απόστασης μεταξύ αυτών των πλακών και ευθέως ανάλογη με την περιοχή τους. Εάν ο χώρος μεταξύ των πλακών γεμίσει με κάποιο συγκεκριμένο διηλεκτρικό, τότε η ενέργεια του πυκνωτή και η χωρητικότητά του θα αυξηθούν κατά E φορές (Ε σεσε αυτήν την περίπτωση, η επιτρεπτότητα).
Έτσι, τώρα μπορούμε να εκφράσουμε τον τύπο της δυναμικής ενέργειας που συσσωρεύεται ανάμεσα στις δύο πλάκες (πλάκες) του πυκνωτή: W=qEd. Ωστόσο, είναι πολύ πιο εύκολο να εκφράσουμε την έννοια της "ενέργειας πυκνωτή" με όρους χωρητικότητας: W=(CUU)/2.
Οι τύποι για παράλληλη και σειριακή σύνδεση παραμένουν αληθινοί για οποιονδήποτε αριθμό πυκνωτών που είναι συνδεδεμένοι σε μια μπαταρία.
