Про конденсатор краще думати як про накопичувач енергії, ніж про накопичувач заряду. Коли струм надходить у конденсатор, на клемах накопичується напруга. Ця напруга розділяється на відстань між пластинами і таким чином створює електричне поле. Це поле, де зберігається енергія. Індуктори, з іншого боку, зберігають енергію з магнітними полями.
По мірі течії струму на кожній протилежній пластині конденсатора накопичуються протилежні заряди. Електрони намагаються обійти ланцюг, але вони зупиняються на пластині конденсатора, залишаючи негативний заряд з одного боку і позитивний заряд з іншого. Величину кожного заряду можна описати рівнянням:
C = Q / V
Струм буде продовжувати текти, а заряд буде продовжувати накопичуватися, поки схема з конденсатором не буде стабільною. Наприклад, якби ланцюг був просто акумулятором, резистором та конденсатором послідовно, струм продовжував би текти, поки напруга конденсатора не дорівнювало напрузі акумулятора. Таким чином, у постійному контурі постійного струму, де не змінюються струми, конденсатор з'являється як відкрита схема з накопиченим зарядом, пропорційним напрузі на клемах та ємності.
Однак для будь-якої схеми, яка не є постійним струмом, кращим способом описати поведінку конденсаторів є:
I = C * (дВ / дт)
Тому, якщо у вас є джерело напруги синусоїди, струм, що протікає "через" конденсатор, постійно змінюється, і накопичений заряд ніколи не є стійким. Уявіть, що можна перекинути наполовину повну пляшку води туди-сюди. Вода не тече постійно, як струм в ланцюзі постійного струму, але все одно працює. Якби у вас була якась химерна турбінна установка у пляшці з водою, вона б постійно крутилася, зупиняючись лише змінюючи напрямок, коли пляшка перекинута в інший бік.
Нарешті, в ланцюзі постійного струму на кожній бічній пластині конденсатора зберігаються рівні і протилежні заряди. Конденсатор взагалі не зберігає електрони. У ньому зберігається плата. Електрони з одного боку пересуваються по ланцюгу в іншу сторону, спровоковані зовнішньою різницею напруги. Результатом є концентрація електронів з одного боку та відсутність з іншого, заряд. У ланцюзі змінного струму таке ж явище трапляється, але постійно змінюється. Як тільки напруга живлення змінюється, електрони не притягуються до пластин однаково і починають мобілізуватися. Якщо ці електрони по дорозі проходять через навантаження, як лампочка, вони зроблять роботу, і лампочка включиться. Таким чином, струм фактично не тече навколо ланцюга. Це просто ляскає туди-сюди, як вода у пляшці. Однак, все, що потрібно для запалювання лампочки, - це переміщення електронів. Лампочку не хвилює, яким шляхом вони рухаються, і ваші очі не можуть сприймати зміну напрямку, поки швидкість перемикання буде досить швидкою.
Я також хотів би зазначити, що ми говоримо про ідеальні конденсатори. На практиці при досить високих частотах конденсатори будуть схожі на індуктори (V = L * (di / dt)).
Редагувати:
Щоб відповісти на конкретне питання: Де зберігається заряд в конденсаторі?
Всередині повного конденсатора не зберігається чистий заряд. Однак, використовуючи паралельну модель пластини , рівні і протилежні заряди величини Q розташовані на кожній із пластин. Коли на конденсатор подається зовнішня напруга, електрони тікають з пластини з більш високим потенціалом і притягуються до пластини з меншим потенціалом. Ці накопичені електрони утворюють на цій пластині негативний заряд, а відсутність електронів з іншої пластини утворює позитивний заряд. Фактична величина кожного, сумарного заряду Q визначається напругою V та ємністю C.