Nếu hai điện tích được truyền tới hai vật dẫn cách ly, thì giữa chúng sẽ có cái gọi là hiệu điện thế, phụ thuộc vào độ lớn của những điện tích này và vào hình dạng của vật dẫn. Trong trường hợp các điện tích có cùng độ lớn nhưng ngược dấu, bạn có thể đưa ra định nghĩa về điện dung, từ đó bạn có thể nhận được một thứ như năng lượng của tụ điện. Điện dung của hệ thống gồm hai vật dẫn là tỷ số giữa điện tích của một trong các điện tích và hiệu điện thế giữa các vật dẫn này.
Năng lượng của tụ điện phụ thuộc trực tiếp vào điện dung. Tỷ lệ này có thể được xác định bằng cách sử dụng các tính toán. Năng lượng của tụ điện (công thức) sẽ được biểu diễn bằng chuỗi:
W=(CUU) / 2=(qq) / (2C)=qU / 2, trong đó W là năng lượng của tụ điện, C là điện dung, U là hiệu điện thế giữa hai bản (hiệu điện thế), q là giá trị của điện tích.
Giá trị của điện dung phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của vật dẫn nhất định và vào chất điện môi ngăn cách các vật dẫn này. Một hệ thống mà điện trường chỉ tập trung (cục bộ) trong một khu vực nhất định được gọi là tụ điện. Các dây dẫn tạo nên thiết bị này,được gọi là bìa. Đây là thiết kế đơn giản nhất của cái gọi là tụ điện phẳng.
Thiết bị đơn giản nhất là hai tấm phẳng có khả năng dẫn điện. Các bản này được sắp xếp song song với nhau ở một khoảng cách nhất định (tương đối nhỏ) và được ngăn cách bởi một lớp điện môi nhất định. Năng lượng của trường tụ điện trong trường hợp này sẽ được bản địa hóa chủ yếu giữa các bản cực. Tuy nhiên, gần các cạnh của các tấm và trong một số không gian xung quanh, bức xạ khá yếu vẫn phát sinh. Nó được gọi trong văn học là trường lạc. Trong hầu hết các trường hợp, người ta thường bỏ qua nó và cho rằng tất cả năng lượng của tụ điện nằm hoàn toàn giữa các bản cực. Nhưng trong một số trường hợp, nó vẫn được tính đến (chủ yếu là những trường hợp sử dụng vi tụ hoặc ngược lại, siêu tụ).
Điện dung (do đó năng lượng của tụ điện) phụ thuộc trực tiếp vào các bản tụ điện. Nếu bạn nhìn vào công thức C \u003d E0S / d, trong đó C là điện dung, E0 là giá trị của giá trị của một tham số như là độ cho phép (trong trường hợp này là chân không) và d là giá trị của khoảng cách giữa các bản tụ, khi đó ta có thể kết luận rằng điện dung của tụ điện phẳng đó sẽ tỷ lệ nghịch với giá trị của khoảng cách giữa các bản này và tỷ lệ thuận với diện tích của chúng. Nếu không gian giữa các bản tụ được lấp đầy bằng một chất điện môi cụ thể nào đó thì năng lượng của tụ điện và điện dung của tụ điện sẽ tăng lên E lần (E tính bằngtrong trường hợp này là khả năng cấp phép).
Như vậy, bây giờ chúng ta có thể biểu diễn công thức của thế năng tích giữa hai bản (bản) tụ điện: W=qEd. Tuy nhiên, việc diễn đạt khái niệm "năng lượng tụ điện" dưới dạng điện dung dễ dàng hơn nhiều: W=(CUU) /2.
Công thức kết nối song song và nối tiếp vẫn đúng với bất kỳ số lượng tụ điện nào được kết nối trong pin.
