Potenciali in napetost v naelektrenem ploščnem kondenzatorju. Imejmo sistem dveh naelektrenih plošč (slika 14).
 


Slika 14.
Vrednost potenciala se vdolž osi X spreminja.

Naj je naboj Q0 > 0 v točki T1 s koordinato x1. Ko bo stalna električna sila Q0Ex = Q0s / e0 premaknila naboj Q0 od točke T1 do točke T2 s koordinato x2, bo (zaradi vzporednosti sile in poti) opravila delo A12 = Q0Ex(x2 - x1), pri premiku naboja od tod do točke T0 s koordinato d, ki si jo izberimo kot referenčno točko električne potencialne energije, pa delo A20 = Q0Ex(d - x2). Če je tako, potem sta električna potenciala v točkah T1 in T2 naslednja:
 

 

v vsaki drugi točki T (med ploščnama) s koordinato x pa je

 

In kaj smo dobili? Potencial splošne točke podaja premica oziroma linearno padajoča funkcija vzdolž osi vektorja poljske jakosti E (slika 15).


Slika 15.
Vzdolž vektorja poljske jakosti se vrednost potenciala zmanjšuje.

Ker je tako, imajo točke z medploščne ravnine x = konstanta enak potencial; k tej se vzporedno nizajo še druge in vsaka od njih ima svoj električni potencial, zato jim pravimo ekvipotencialne ploskve ali kar ekvipotencialke.[1] Desna plošča kondenzatorja (x = d) je ekvipotencialna, s potencialom V-Q = V0 = 0 V (da ima tolikšnega, je posledica izbire točke T0 za referenčno); enako leva (x = 0), s potencialom VQ = Exd, in tudi vmesne s potenciali vmesnih vrednosti.

 Kaže se zavedati dejstva, da vrednosti potencialov ekvipotencialnih ploskev ne pogojujeta zgolj razmak in električna jakost med ploščama, ampak tudi izbira mesta in končno tudi vrednost izhodiščnega potenciala. Tokrat smo si kot referenčno izbrali desno ploščo, mogli pa bi si tudi levo ali katero drugo vmesno vzporedno ploskev. V takšnem slučaju bi se nove vrednosti ločile od starih za aditivno konstanto oziroma za ± nekaj voltov. Da bi se izognili tej  nedorečenosti potencialov, govorimo pri naelektrenem kondenzatorju raje o napetosti U med ploščama, ki jo referenčno označimo in pišemo kot napetost od plošče z nabojem Q do plošče z nabojem -Q (slika 16).


Slika 16.
Referenčna označitev napetosti in nabojev kondenzatorja.

Glede na sprejet dogovor, je napetost

 

Napetost in naboj sta v sorazmernem odnosu; povezujeta ju dielektričnost in geometrija.[2] Enačba hkrati tudi preprosto poveže komponento poljske jakosti, razkorak in napetost med ploščama ter absolutno vrednost poljske jakosti. Če pa nas sama smernost poljske jakosti ne zanima, pišemo takole:

 
Zgled 3.
Naelektren kondenzator ima med ploščama napetost 20 kV, razmik med njima je 1 cm, plošči pa sta kvadratni s površino 100 cm2. Način označevanja geometrije naj je enak dosedanjemu. Določimo poljsko jakost, naboj na ploščah, gostoto naboja in lego štirih ekvipotencialk med ploščama! Þ Absolutna vrednost poljske jakosti je:

Gostoto naboja dobimo po že znani formuli:

Absolutna vrednost nabojev na ploščah je:

Leva plošča naj ima naboj 177 nC, desna pa naboj -177 nC. Če slednji dodelimo izhodiščni potencial nič voltov, ima leva plošča potencial 20 kV. Potencial med ploščama določa sledeča linearna funkcija:

Najti želimo lege štirih ekvipotencialk, s potenciali 4, 8, 12 in 16 kV; po zgornji enačbi si njihove koordinate sledijo takole: x = 8, 6, 4 in 2 mm.


 

[1] Iz geografije poznamo izohipse ali plastnice; to so krivulje na zemljevidu, ki povezujejo točke enake nadmorske višine. Podobno izobare; te vežejo mesta enakega zračnega tlaka.

[2] To značilnost kondenzatorja bo kasneje zajela njegova kapacitivnost.