გამოცდილება უჩენებს, რომ დამუხტულ კონდენსატორს აქვს ენერგიის მარაგი.
დამუხტული კონდენსატორის ენერგია ტოლია, კონდენსატორის დასამუხტად საჭირო გარე ძალების მუშაობისა.
კონდენსატორის დამუხტვის პროცესი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ერთი შემონაფენიდან მეორეზე მუხტის საკმარისად მცირე \(\Delta q> 0\) პორციების მიმდევრობითი გადატანა (ნახ. 1). ამ დროს ერთი შემონაფენი თანდათან იმუხტება დადებითი მუხტით, ხოლო მეორე უარყოფითით. რადგანაც ყოველი პორცია გადაიტანება ისეთ პირობებში, როცა შემონაფენებზე უკვე არის გარკვეული \(q\) მუხტი, ხოლო მათ შორის არის გარკვეული პოტენციალთა სხვაობა \(U=\frac{q}{C}\), ყოველი \(\Delta q\) პორციის გადატანისას გარე ძალები უნდა ასრულებდნენ მუშაობას
\(\Delta A=U\Delta q=\frac{q\Delta q}{C}\) .
Q დამუხტული \(C\) ტევადობის კონდენსატორის \(W_{e}\) ენერგია, შეიძლება იქნეს ნაპოვნი ამ გამოსახულების 0-დან Q-მდე საზღვრებში ინტეგრირებით:
\(W_{e}=A=\frac{Q^{2}}{2C}\)
ნახ. 1. კონდენსატორის დამუხტვის პროცესი
დამუხტული კონდენსატორის ენერგიის გამომსახველი ფორმულა \(Q=CU\) თანაფარდობის გამოყენებით შეიძლება სხვა, ექვივალენტური ფორმით გადაიწეროს.
\(W_{e}=\frac{Q^{2}}{2C}=\frac{CU^{2}}{2}=\frac{QU}{2}\)
ელექტრული \(W_{e}\) ენერგია დამუხტულ კონდენსატორში თავმოყრილ პოტენციურ ენერგიად უნდა განვიხილოთ. \(W_{e}\) ფორმულები დეფორმირებული ზამბარის Eр პოტენციურ ენერგიის ანალოგიურია
\(E_{p}=\frac{kx^{2}}{2}=\frac{F^{2}}{2k}=\frac{Fx}{2}\)
სადაც \(k\) - ზამბარის სიხისტეა, \(x\) - დეფორმაცია, \(F=kx\) - გარე ძალა.
თანამედროვე წარმოდგენების თანახმად, კონდენსატორის ელექტრული ენერგია თავმოყრილია შემონაფენებს შორის სივრცეში, ე.ი. ელექტრულ ველში. ამიტომაც მას ელექტრული ველის ენერგიეს უწოდებენ. ეს ადვილი საჩვენებელია დამუხტული ბრტყელი კონდენსატორის მაგალითზე.
ბრტყელ კონდენსატორში ერთგვაროვანი ველის დაძაბულობა ტოლია \(E=U/d\), მისი ტევადობა კი - \(C=\frac{\varepsilon _{0}\varepsilon S}{d}\). ამიტომ
\(W_{e}=\frac{CU^{2}}{2}=\frac{\varepsilon _{0}\varepsilon SE^{2}d^{2}}{2d}=\frac{\varepsilon _{0}\varepsilon SE^{2}}{2}V\)
სადაც \(V=Sd\) - ელექტრული ველით შევსებულ, შემონაფენებს შორის სივრცის მოცულობაა. ამ ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ ფიზიკური სიდედე
\(w_{e}=\frac{\varepsilon _{0}\varepsilon SE^{2}}{2}\)
სივრცის ერთეულ მოცულიბაზე შექმნილი ელექტრული ველის ელექტრულ (პოტენციურ) ენერგიას წარმოადგეს. მას ელექტრული ენერგიეს მოცულობით სიმკვრივეს უწოდებენ.
სივრცეში ელექტრული მუხტების ნებისმიერი განაწილებით მიღებული ველის ენერგია შეიძლება იქნეს ნაპოვნი მათ მიერ შექმნილი ელექტრული ვეილს მთელ მოცულობაზე მოცულობითი \(w_{e}\) სისმკვრივეების ინტეგრირების საშუალებით.