一篇关于电容器中储存的电能的文章
电容器由两块导体板组成，两块导体板之间夹有电介质。初始状态下，两块导体均为电中性。为了使电容器正常工作，每块导体板都必须带电，两块导体上的电荷量相等但电荷类型不同。假设其中一块导体带电量为 Q = +10库仑，另一块导体带电量为 Q = -10 库仑。两块导体中相同大小但电荷类型相反的电荷会在两块导体板之间产生电场，电场方向由正电荷指向负电荷。此外，两块导体之间还存在电势差，带正电的导体电势较高，带负电的导体电势较低。
为了使两个导体都带电，需要将它们连接到电源，例如电池或其他电源。最初，两个导体都是电中性的，即带负电的电子和带正电的质子数量相等。然后，电子从一个导体转移到另一个导体，失去电子的导体带正电，获得电子的导体带负电。转移的电子数等于获得的电子数，因此每个导体的电荷量相等。需要注意的是，当电容器连接到电池时，电池的作用是将电子从一个导体转移到另一个导体。
其中一根导体连接到负极，另一根导体连接到正极。电池两极之间存在电势差 (V)，导致电子 (q) 从一个导体移动到另一个导体。当两个导体之间的电势差等于电池电势差时，电子的移动停止。最初，当导体不带电时，移动电子不需要做功。当每个导体都带电后，移动电子就需要做功。由于电子之间的斥力，每个导体上的电荷越多，移动电子所需的功就越大。
电子从一个导体移动到另一个导体并非同时发生，而是逐渐发生的，因此两个导体之间的电压也逐渐升高。所以，为了计算电场转移过程中的总功（W），使用平均电压值（V/2）。因此，移动电子所做的功为 W = Q (V/2) = 1/2 Q V。
因为移动电子所做的功改变了电容器中储存的电势能，所以电容器中储存的电势能为 PE = 1/2 Q V。
由于 Q = CV，公式 PE = 1/2 QV 可以转化为 PE = 1/2 QV = 1/2 (CV) (V) = 1/2 CV 2和 PE = 1/2 QV = 1/2 (Q) (Q/C) = 1/2 Q 2 / C。其中 Q = 电荷，C = 电容，V = 电压。
电场中的电能
在充电过程中，当每个导体开始带电时，两块极板或薄片之间会产生电场。因此，除了使导体带电之外，做功还间接地在两块导体极板或薄片之间产生了电场。由于功转化为电容器中储存的电势能，因此可以认为能量储存在电场中。
下面这个公式从数学上证明了电势能与电场之间的关系。
在关于平行板电容器的文章中，推导出了公式 C = A ε o / d；在关于电势的文章中，阐述了公式 V = E d。此前，该公式已从电容器中存储的电势能 PE = 1/2 CV 2推导而来。
PE = 电势能，A = 表面积，d = 距离，A d = 体积，E = 电场，PE / A d = 单位体积的电势能 = 能量密度。
上述公式表明，电场中单位体积空间内的电势能与电场强度的平方成正比。如果导体的两块极板或薄片之间存在电介质，则真空介电常数ε₀将被材料的介电常数（ε）所取代。虽然该能量密度方程是利用平行板电容器的方程推导而来，但它也适用于所有存在电场的空间。
