Ein Kondensator ist ein Bauelement, das elektrische Ladung und potenzielle Energie speichert . Ein einfacher Kondensator besteht aus zwei leitenden Platten oder Folien, die nahe beieinander liegen, sich aber nicht berühren und durch einen Isolator oder ein Vakuum getrennt sind. Ein Leiter ist ein Material, das elektrischen Strom leiten kann, wie beispielsweise Metall, während ein Isolator ein Material ist, das keinen elektrischen Strom leitet, wie beispielsweise Kunststoff.
Anfangs sind beide Leiter elektrisch neutral. Damit ein Leiter positiv und der andere negativ geladen wird, müssen Elektronen von einem Leiter auf den anderen übertragen werden. Elektronen befinden sich an der Oberfläche von Atomen und lassen sich daher leicht transportieren. Nach dem Elektronentransfer weist der eine Leiter einen Elektronenüberschuss (einen Protonenmangel) auf und wird somit negativ geladen, während der andere Leiter einen Elektronenüberschuss (einen Protonenüberschuss) aufweist und somit positiv geladen wird. Eine detaillierte Erklärung des Ladevorgangs eines Kondensators findet sich im Abschnitt „ Speicherung elektrischer Energie in Kondensatoren“.
Wie in der Abbildung dargestellt, ist eine der Leiterplatten positiv (+Q) und die andere negativ (-Q) geladen. Die Ladungen auf beiden Platten sind gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet, sodass die Gesamtladung null ist (QQ = 0). Durch die gleich großen, aber entgegengesetzten Ladungen entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen den beiden Platten. Der positiv geladene Leiter hat ein höheres, der negativ geladene ein niedrigeres elektrisches Potenzial. Anders ausgedrückt: Zwischen den beiden geladenen Leitern existiert ein elektrisches Feld, dessen Richtung von der positiven zur negativen Ladung verläuft. Wie bereits zur elektrischen potenziellen Energie erläutert, muss bei Vorhandensein eines elektrischen Feldes bzw. einer Potenzialdifferenz zwischen den beiden Leiterplatten elektrische potenzielle Energie auf beiden Platten vorhanden sein.
Potenzielle Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Speichert ein Kondensator elektrische potenzielle Energie, kann er Arbeit verrichten. Kondensatoren finden im Alltag vielfältige Anwendung. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil elektrischer Schaltkreise und bilden die Grundlage zahlreicher elektronischer Geräte.
