Prepuščena sama sebi, dva električna naboja z istim imenom ne želita imeti nobene zveze drug z drugim. Letijo tako hitro, kot lahko. Torej, če so delci prisiljeni premikati drug proti drugemu (in to se zgodi na primer pri kopičenju naboja), se temu na vse možne načine upirajo in da bi povečali gostoto koncentracije naboja v prevodniku, določena energija je treba porabiti.
V statičnem stanju se ta energija ne uporablja in je nepovratno izgubljena. Shranjuje se kot električno polje - nekakšna napetost v prostoru med nabitimi delci - dokler se koncentracija nabojev ne zmanjša in ti ponovno pridobijo sposobnost prostega gibanja.
V tem primeru naboji uporabljajo akumulirano energijo elektrikepolje za pridobivanje pospeška na svoji poti.
Kondenzator je komponenta električnega vezja, posebej zasnovana za shranjevanje električnega polja.
Energija električnega polja kondenzatorja je osnova njegove uporabe v številnih električnih in elektronskih napravah.
Preprosta logika narekuje, da bo kondenzator, napolnjen na napetost V, potreboval QV joule energije, da doseže novo stanje, in ta vrednost je natančno energija električnega polja kondenzatorja, shranjenega v njem in pripravljenega za uporabite.
Na žalost zdrava pamet tukaj odpove. Samo zato, ker se po pitju piva dobro počutite, še ne pomeni, da se boste po drugem pivu počutili natanko dvakrat bolje.
Pravzaprav, ko se obtožbe približujejo, se jim vse močneje upirajo. Očitno imamo opravka z nelinearnim procesom.
Poglejmo, kako se energija električnega polja kondenzatorja določi na podlagi preprostega poskusa.
Vemo, da je tok definiran kot hitrost, s katero se naboj premika. Če torej kondenzator priključite na vir stabiliziranega toka, se bo naboj Q kopičil na ploščah s konstantno hitrostjo.
Predpostavimo, da vzamemo nenapolnjen kondenzator in ga priključimo na napajanje, ki zagotavlja stalen polnilni tok I.
Napetost na kondenzatorju se začne od nič in naraščalinearno, dokler kondenzator ni popolnoma napolnjen. Po tem se ustavi. To vrednost poimenujmo največja napetost V.
Povprečna napetost na kondenzatorju med polnjenjem je (V/2), povprečna moč pa je I(V/2). Kondenzator je bil napolnjen v času T sekund, zato je energija električnega polja kondenzatorja, shranjenega v procesu polnjenja, TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Kljub obstoju ogromnega števila velikosti kondenzatorska naprava ni zelo raznolika.
Večina jih sestavljata dve vzporedni plošči, ločeni z dielektrikom. Včasih je zaradi prihranka prostora ta sendvič zvit kot zvitek. V nekaterih primerih imajo več plasti, povezanih na določen način.
Izračun kapacitivnosti kondenzatorja, sestavljenega iz dveh kovinskih plošč z znanimi fizičnimi dimenzijami, običajno ni težak, prav tako pa tudi izračun nastale kapacitivnosti, ko so kondenzatorji povezani zaporedno ali vzporedno.
