לאחר נפשם, שני מטענים חשמליים בעלי אותו שם לא רוצים שום קשר זה עם זה. הם עפים הכי מהר שהם יכולים. כך, אם החלקיקים נאלצים לנוע זה לכיוון השני (וזה קורה, למשל, בעת צבירת מטען), הם מתנגדים לכך בכל דרך אפשרית, וכדי להגביר את צפיפות ריכוז המטען במוליך, אנרגיה מסוימת יש להשקיע.
במצב סטטי, אנרגיה זו אינה מנוצלת והיא אובדת באופן בלתי הפיך. הוא מאוחסן כשדה חשמלי - מעין מתח ברווח שבין חלקיקים טעונים - עד שריכוז המטענים יורד, והם מקבלים בחזרה את היכולת לנוע בחופשיות.
במקרה זה, המטענים משתמשים באנרגיה המצטברת של החשמלשדה כדי לרכוש תאוצה בדרכו.
קבל הוא רכיב מעגל חשמלי שתוכנן במיוחד לאחסון שדה חשמלי.
האנרגיה של השדה החשמלי של קבל היא הבסיס לשימוש בו במכשירים חשמליים ואלקטרוניים רבים.
היגיון פשוט מכתיב שקבל הנטען למתח V ידרוש QV ג'אול של אנרגיה כדי להגיע למצב חדש, וערך זה הוא בדיוק האנרגיה של השדה החשמלי של הקבל, שנאגרה בו ומוכנה עבור השתמש ב-.
למרבה הצער, השכל הישר נכשל כאן. רק בגלל שאתה מרגיש טוב אחרי שתיית בירה, זה לא אומר שתרגיש טוב בדיוק פי שניים אחרי שתיית השנייה.
למעשה, ככל שהאישומים מתקרבים, הם מתנגדים לכך ביתר שאת. ברור שכאן אנו עוסקים בתהליך לא ליניארי.
בוא נראה איך האנרגיה של השדה החשמלי של קבל נקבעת על סמך ניסוי פשוט.
ידוע שהזרם מוגדר כמהירות שבה המטען נע. לכן, אם תחבר את הקבל למקור זרם מיוצב, המטען Q יצטבר על הלוחות בקצב קבוע.
נניח שניקח קבל לא טעון ונחבר אותו לספק כוח המספק זרם טעינה קבוע I.
מתח על הקבל מתחיל מאפס ועולהליניארי עד שהקבל נטען במלואו. אחרי זה זה מפסיק. בואו נקרא לערך הזה המתח המרבי V.
המתח הממוצע על פני הקבל במהלך הטעינה הוא (V/2), וההספק הממוצע, בהתאמה, הוא I(V/2). הקבל נטען בזמן T שניות, כך שהאנרגיה של השדה החשמלי של הקבל שנאגר בתהליך הטעינה היא TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
למרות קיומם של מספר עצום של גדלים, התקן הקבלים אינו מגוון במיוחד.
רובם מורכבים משני לוחות מקבילים המופרדים על ידי דיאלקטרי. לפעמים, כדי לחסוך מקום, הכריך הזה מגולגל כמו גליל. ובמקרים מסוימים יש להם כמה שכבות, המחוברות בצורה מסוימת.
חישוב הקיבול של קבל המורכב משתי לוחות מתכת, בעלי ממדים פיזיקליים ידועים, בדרך כלל לא קשה, כמו גם חישוב הקיבול המתקבל כאשר קבלים מחוברים בטור או במקביל.
