Kondensaattorin energia ja sen kapasitanssi
Jos kaksi maksua ilmoitetaan kahteen eristykseenjohtimia, niin syntyy ns. potentiaaliero, joka riippuu näiden maksujen koosta ja johtimien geometriasta. Siinä tapauksessa, että maksut ovat suuruudeltaan samanlaisia, mutta vastakkaisia merkkejä, voit syöttää sähkökapasitanssin määritelmän, josta voit saada käsitteen, kuten kondensaattorin energia. Kahden johtimen koostuvan järjestelmän sähkökapasiteetti on yhden latauksen suhde näiden johtimien mahdolliseen eroon.
Kondensaattorin energia riippuu suoraan kapasitanssista. Tämä suhde voidaan määrittää laskelmilla. Kondensaattorin (kaavan) energiaa edustaa ketju:
W = (C * U * U) / 2 = (q * q) / (2 * C) = q * U / 2, missä W on kondensaattorin energia, C on kapasitanssi, U on kahden levyn (jännite) , q on summan arvo.
Kapasitanssin arvon arvo riippuutietyn johtimen kokoa ja muotoa sekä dielektristä, joka erottaa nämä johtimet. Järjestelmä, jossa sähkökenttä on keskitetty (paikallisesti) vain tietyllä alueella, kutsutaan lauhduttimeksi. Laitteet, jotka muodostavat tämän laitteen, kutsutaan levyiksi. Tämä on ns. Tasakondensaattorin yksinkertaisin muotoilu.
Yksinkertaisin laite on kaksi tasainenjotka pystyvät käyttämään sähkövirtaa. Levyjen tiedot ovat yhdensuuntaisia tietyllä (suhteellisen pienellä) etäisyydellä toisistaan ja eroteltuna tietyn dielektrisen kerroksen avulla. Lauhduttimen energia tässä tapauksessa sijoitetaan pääasiassa levyjen väliin. Levyjen reunojen ja jonkin ympäröivän tilan lähellä kuitenkin syntyy vielä heikko säteily. Sitä kutsutaan kirjallisuudessa sirontakenttään. Useimmissa tapauksissa se hyväksyy sen laiminlyönnin ja olettaa, että kondensaattorin koko energia sijaitsee täysin levyjen välillä. Joissakin tapauksissa se kuitenkin otetaan kuitenkin huomioon (pohjimmiltaan on kyse mikrokapasitanssien käytöstä tai päinvastoin superkapasiteeteista).
Sähkökapasiteetti (siis energialauhdutin) riippuu suoraan levyistä. Jos tarkastelemme kaavaa C = E0 * S / d, jossa C on kapasitanssi, E0 on parametrin arvo, kuten dielektrisyysvakio (tässä tapauksessa tyhjiö) ja d on levyjen välinen etäisyys, voidaan päätellä, että tällaisen tasainen kondensaattori on kääntäen verrannollinen näiden levyjen välisen etäisyyden arvoon ja on suoraan verrannollinen niiden pinta-alaan. Jos levyjen väli täyttyy tietylle dielektriselle, kondensaattorin energia ja sen kapasitanssi kasvavat E-kertoimella (E tässä tapauksessa on dielektrisyysvakio).
Näin voimme nyt ilmaista kaavanjoka kertyy lauhduttimen kahden levyn (levyt) välillä: W = q * E * d. Kuitenkin on paljon helpompaa ilmaista käsite "lauhduttimen energia" kapasitanssin avulla: W = (C * U * U) / 2.
Rinnakkais- ja sarjaliitäntäkaavat pysyvät voimassa mihinkään akkuun kytketyistä kondensaattoreista.
