المكثف جهاز يخزن الشحنة الكهربائية والطاقة الكامنة . يتكون المكثف البسيط من لوحين أو صفيحتين موصلتين موضوعتين بالقرب من بعضهما دون أن تتلامسا، ويفصل بينهما عازل أو فراغ. الموصل مادة قادرة على توصيل التيار الكهربائي، مثل المعدن، بينما العازل مادة غير موصلة للتيار الكهربائي، مثل البلاستيك.
في البداية، يكون كلا الموصلين متعادلين كهربائيًا. ولكي يصبح أحدهما موجب الشحنة والآخر سالب الشحنة، يجب أن تنتقل الإلكترونات من أحدهما إلى الآخر. تتواجد الإلكترونات على سطح الذرات، ولذلك يسهل نقلها. بعد انتقال الإلكترونات من موصل إلى آخر، يصبح أحد الموصلين فائضًا من الإلكترونات (ونقصًا في البروتونات) وبالتالي يصبح سالب الشحنة، بينما يصبح الموصل الآخر فائضًا من الإلكترونات (وزيادة في البروتونات) وبالتالي يصبح موجب الشحنة. يُناقش شرح مفصل لعملية شحن المكثف في موضوع تخزين الطاقة الكهربائية في المكثفات.
كما هو موضح في الصورة الجانبية، إحدى صفيحتي التوصيل مشحونة بشحنة موجبة (+Q) بينما الأخرى مشحونة بشحنة سالبة (-Q). الشحنة الكهربائية على كلتا الصفيحتين متساوية في المقدار ومتعاكسة في الإشارة، لذا فإن مجموع الشحنات يساوي صفرًا (Q = 0). وجود شحنات كهربائية متساوية في المقدار ومتعاكسة في الإشارة على كلتا الصفيحتين يُنشئ فرق جهد بينهما. الموصل المشحون بشحنة موجبة له جهد كهربائي أعلى، بينما الموصل المشحون بشحنة سالبة له جهد كهربائي أقل. بعبارة أخرى، يوجد مجال كهربائي بين الموصلين المشحونين، ويكون اتجاه المجال الكهربائي من الشحنة الموجبة إلى الشحنة السالبة. وكما نوقش في موضوع طاقة الوضع الكهربائية، إذا وُجد مجال كهربائي أو فرق جهد كهربائي بين صفيحتي التوصيل، فلا بد من وجود طاقة وضع كهربائية على كلتا الصفيحتين.
الطاقة الكامنة هي القدرة على بذل شغل. إذا خزّن المكثف طاقة كامنة كهربائية، فإنه يمتلك القدرة على بذل شغل. في الواقع، للمكثفات استخدامات عديدة في حياتنا اليومية. تُعدّ المكثفات عنصرًا أساسيًا في الدوائر الكهربائية، التي تُشكّل أساس العديد من الأجهزة الإلكترونية.
