Wenn zwei Ladungen auf zwei isolierte Leiter übertragen werden, entsteht zwischen ihnen eine sogenannte Potentialdifferenz, die von der Größe dieser Ladungen und von der Geometrie der Leiter abhängt. Für den Fall, dass die Ladungen betragsmäßig gleich sind, aber entgegengesetztes Vorzeichen haben, kann man die Definition der elektrischen Kapazität einführen, aus der man dann so etwas wie die Energie eines Kondensators erhält. Die elektrische Kapazität eines aus zwei Leitern bestehenden Systems ist das Verhältnis einer der Ladungen zur Potentialdifferenz zwischen diesen Leitern.
Die Energie eines Kondensators hängt direkt von der Kapazität ab. Dieses Verhältnis kann rechnerisch ermittelt werden. Die Energie des Kondensators (Formel) wird durch die Kette dargestellt:
W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, wobei W die Energie des Kondensators, C die Kapazität, U ist ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Platten (Spannung), q ist der Wert der Ladung.
Der Wert der elektrischen Kapazität hängt von der Größe und Form des jeweiligen Leiters und vom Dielektrikum ab, das diese Leiter trennt. Ein System, bei dem das elektrische Feld nur in einem bestimmten Bereich konzentriert (lokalisiert) ist, wird als Kondensator bezeichnet. Die Leiter, aus denen dieses Gerät besteht,werden Abdeckungen genannt. Dies ist die einfachste Bauform des sogenannten Flachkondensators.
Das einfachste Gerät sind zwei flache Platten, die Elektrizität leiten können. Diese Platten sind parallel in einem bestimmten (relativ kleinen) Abstand zueinander angeordnet und durch eine Schicht aus einem bestimmten Dielektrikum getrennt. Die Energie des Kondensatorfeldes wird in diesem Fall hauptsächlich zwischen den Platten lokalisiert. In der Nähe der Ränder der Platten und in einigen umgebenden Räumen tritt jedoch immer noch eine ziemlich schwache Strahlung auf. In der Literatur wird es Streufeld genannt. In den meisten Fällen ist es üblich, dies zu vernachlässigen und davon auszugehen, dass sich die gesamte Energie des Kondensators vollständig zwischen den Platten befindet. Aber in einigen Fällen wird es trotzdem berücksichtigt (hauptsächlich handelt es sich um Fälle, in denen Mikrokapazitäten oder umgekehrt Superkapazitäten verwendet werden).
Die elektrische Kapazität (also die Energie des Kondensators) hängt direkt von den Platten ab. Wenn Sie sich die Formel C \u003d E0S / d ansehen, wobei C die Kapazität ist, E0 der Wert des Werts eines Parameters wie der Permittivität (in diesem Fall Vakuum) und d der Wert der Entfernung ist zwischen den Platten, dann können wir schließen, dass die Kapazität eines solchen flachen Kondensators umgekehrt proportional zum Wert des Abstands zwischen diesen Platten und direkt proportional zu ihrer Fläche ist. Wenn der Raum zwischen den Platten mit einem bestimmten Dielektrikum gefüllt ist, erhöht sich die Energie des Kondensators und seine Kapazität um das E-fache (E inin diesem Fall die Permittivität).
So können wir jetzt die Formel der potentiellen Energie ausdrücken, die sich zwischen den beiden Platten (Platten) des Kondensators ansammelt: W=qEd. Es ist jedoch viel einfacher, das Konzept der "Kondensatorenergie" in Bezug auf die Kapazität auszudrücken: W=(CUU)/2.
Die Formeln für Parallel- und Reihensch altung gelten für beliebig viele Kondensatoren in einer Batterie.
