إذا تم توصيل شحنتين إلى موصلين منفصلين ، فسيكون بينهما ما يسمى بفرق الجهد ، والذي يعتمد على حجم هذه الشحنات وعلى هندسة الموصلات. في حالة تساوي الشحنات من حيث الحجم ، ولكن في الاتجاه المعاكس ، يمكنك تقديم تعريف السعة الكهربائية ، والتي يمكنك من خلالها الحصول على شيء مثل طاقة المكثف. السعة الكهربائية لنظام يتكون من موصلين هي نسبة أحد الشحنات إلى فرق الجهد بين هذين الموصلات.
تعتمد طاقة المكثف بشكل مباشر على السعة. يمكن تحديد هذه النسبة باستخدام الحسابات. سيتم تمثيل طاقة المكثف (الصيغة) بالسلسلة:
W=(CUU) / 2=(qq) / (2C)=qU / 2 ، حيث W هي طاقة المكثف ، C هي السعة ، U هو فرق الجهد بين لوحين (الجهد) ، q هو قيمة الشحنة.
تعتمد قيمة السعة الكهربائية على حجم وشكل الموصل المحدد وعلى العازل الكهربائي الذي يفصل بين هذه الموصلات. يسمى النظام الذي يتركز فيه المجال الكهربائي (موضعي) فقط في منطقة معينة بالمكثف. الموصلات التي يتكون منها هذا الجهاز ،تسمى أغطية. هذا هو أبسط تصميم لما يسمى بالمكثف المسطح.
أبسط جهاز هو لوحان مسطحان لهما القدرة على توصيل الكهرباء. يتم ترتيب هذه اللوحات بالتوازي على مسافة معينة (صغيرة نسبيًا) من بعضها البعض ويتم فصلها بواسطة طبقة من عازل معين. سيتم تحديد طاقة مجال المكثف في هذه الحالة بشكل أساسي بين الألواح. ومع ذلك ، بالقرب من حواف الصفائح وفي بعض الأماكن المحيطة ، لا يزال هناك إشعاع ضعيف. يطلق عليه في الأدب المجال الضال. في معظم الحالات ، من المعتاد إهمالها وافتراض أن كل طاقة المكثف تقع تمامًا بين الألواح. ولكن في بعض الحالات ، لا يزال يؤخذ في الاعتبار (بشكل أساسي ، هذه حالات استخدام السعات الصغيرة أو ، على العكس ، القدرات الفائقة).
السعة الكهربائية (ومن ثم طاقة المكثف) تعتمد بشكل مباشر على الصفائح. إذا نظرت إلى الصيغة C \u003d E0S / d ، حيث C هي السعة ، E0 هي قيمة قيمة معلمة مثل السماحية (في هذه الحالة ، الفراغ) و d هي قيمة المسافة بين الألواح ، يمكننا إذن أن نستنتج أن سعة هذا المكثف المسطح ستكون متناسبة عكسيًا مع قيمة المسافة بين هذه الألواح وتتناسب طرديًا مع مساحتها. إذا كانت المسافة بين الألواح مليئة ببعض العوازل المحددة ، فإن طاقة المكثف وسعته ستزيد بمقدار E مرات (E inفي هذه الحالة السماحية).
وهكذا ، يمكننا الآن التعبير عن صيغة الطاقة الكامنة التي تتراكم بين لوحين (لوحتين) للمكثف: W=qEd. ومع ذلك ، فمن الأسهل بكثير التعبير عن مفهوم "طاقة المكثف" من حيث السعة: W=(CUU) /2.
تظل الصيغ الخاصة بالاتصال المتوازي والمتسلسل صحيحة لأي عدد من المكثفات المتصلة بالبطارية.
